Metalin ve çeliğin sertliğinin belirlenmesinde birçok yöntem kullanılırken, en hassas metotlar arasında genellikle rockwell sertlik ölçümü yer alır. Ölçülen değerin boyutu ne kadar artış gösterirse, ölçülen malzemenin o kadar daha sert olduğu net bir şekilde bu testler ile belirlenebilir. Kademeli şekilde uygulanan yükler ve yüklerin kalkışı sonrasında görülen izin derinliği ile ortaya çıkan sertlik değeri önemli bir ölçek sağlar.
Rockwell Sertlik Ölçümü Nedir?
Rockwell sertlik ölçümü, en pratik hali ile bir metal malzemenin üst yapısında kalıcı iz bırakacak şekilde uygulanan bir yük ile oluşan derinliğin gözlemlenmesi sayesinde sertlik belirleyen ve çok yaygın şekilde kullanılan uluslararası bir sertlik testidir.
Çelik ve metal malzemelerin plastik deformasyon yani çizilme gibi bir etkiye karşı gösterdikleri dayanıklılık sertlik olarak ifade edilir. Normalde bu özelliğin bir birim ile standart olarak ifade edilmesi mümkün olmamak ile birlikte ölçüm sonucuna göre ölçüm yönteminin verdiği birim ile ifade edilir. Eğer Rockwell sertlik testi kullanılmış ise sonuç olarak HRC birimi ile bir sertlik belirtilir.
Rockwell Sertlik Ölçümü Nasıl Yapılır?
Testin uygulamasında öncelikle malzemenin üst yüzeyinde küçük bir ilk yük ve sonrasında ana yük uygulanarak, bekleme sağlanır. Bekleme sonrasında kaldırılan yük ile birlikte yükün oluşturduğu derinliğin farkının hesabı ile ölçüm sonucu elde edilir.
Ön yük ve ana yükün metal yüzeyinde oluşturduğu derinliğin farkı HR sembolü ile ölçüm sisteminin ekranında ya da kadranında direkt olarak görülmektedir. Test için genellikle çelik ya da titanyum gibi çok sert metallerde konik elmas uç ile uygulama yapılırken, HRC veya HRA ölçeği ile sonuç elde edilir. Yumuşak çelik veya alüminyum gibi metallerde de çelik bilya uç ile ölçüm yapılırken, HRB ve HRF ölçeği ile sonuçlar elde edilir.
Rockwell Sertlik Ölçümü Hassasiyetleri
Rockwell testi yapılırken malzeme ile ilgili veya uygulama yükü ve yöntemi ile ilgili hassasiyet ile dikkat edilmesi gereken aşağıda ifade edilebilecek ayrıntılar yer alır.
- Öncelikle ölçüm yapılacak malzemenin yüzeyi mutlaka temiz olmalıdır.
- Kuvvet dik olarak uygulanmalıdır. Ancak konik yüklerde ya da bilya yüklerde açıya dikkat edilmelidir.
- Cihaz düzenli ve doğru şekilde kalibre edilmiş olmalıdır.
- Yükün bırakacağı iz merkezi, malzeme kenarına yeterli uzaklıkta olmalıdır.
- Test yapılacak malzeme yeterli kalınlığa sahip olmalıdır.
- Yineleyen ölçümlerde iz merkezleri uzaklığına dikkat edilmelidir.
- Birden fazla ölçüm ile ölçümlerin ortalaması alınarak sonuç elde edilmelidir.
- Ölçümler ASTM E18, ISO 6508 ve plastikler için ASTM D785 gibi standartlara göre uygulanır.
Rockwell Sertlik Testi Avantajları Nelerdir?
Günümüzde halen en ekonomik test yöntemlerinden biri olarak kolaylıkla sonuç elde edilebilen ve değişen malzemelerde kullanılabilen bu test yöntemi genellikle çelik sertliği belirlemekte tercih edilse de bakır alaşımları veya alüminyum alaşımları gibi birçok metal türünde avantajlıdır.
Ölçümlerde elde edilen iz derinlikleri skala üzerinde karşılaştırılarak sonuç sağlanır. Çünkü Rockwell sertlik değeri bir boyut ortaya koymaz. Ama malzemede her 0,002 mm batış bir sertlik değeri sayısı anlamına gelir. Yöntemin en önemli avantajları ise aşağıdaki şekilde sayılabilir.
- Malzemenin aşınmaya karşı direnci
- Ne kadar kaliteli bir ısıl işlem uygulandığı
- Üretim ardından kalite kontrol etkinliği
- Doğru uygulama alanı seçimi yapılması
Rockwell Sertlik Ölçümü Kullanım Alanları
Metalürjide sertlik ölçümü için sadece Rockwell yöntemi değil aslında Brinell sertlik testi(HB) ve Vickers sertlik testi (HV) gibi yöntemlerden de yararlanılır. Ancak yaygın bir yöntem olan Rockwell testi günümüzde otomotiv sanayi, savunma, havacılık, medikal, kalıpçılık, beyaz eşya, bağlantı ekipmanları, yan parça sanayi, inşaat malzemeleri, takım çelikleri ve diş hekimliği gibi birçok farklı endüstride kullanılır.
Sonuçlar çerçevesinde özellikle çelik türlerinde Rockwell sertlik testi karbon çelikleri, alaşımlı çelikler veya sementasyon çeliklerinde kolay bir şekilde sertliğin belirlenebilmesini sağlar.
Sıkça Sorulan Sorular
Rockwell ölçeği nedir?
Rockwell ölçeği, elmas koni veya çelik bilya gibi bir uç sayesinde oluşturulan yük ile malzeme üzerinde bir batma derinliği sağlanması ile bu derinliğin ölçüsüne göre malzeme sertliğinin ölçülmesidir.
En iyi rockwell sertlik değeri aralığı nedir?
Genellikle sert bir çelikte rockwell sertlik değerinin kesici çeliklerde 58-62 HRC arasında bulunması ve yine takım çeliklerinde 55-65 HRC ve yapısal çeliklerde ise 70-100 HRB arasında olması beklenir.
Rockwell sertlik ölçüm cihazı nedir?
Ölçüm cihazı, kalibre edilmiş bir şekilde yük uygulama ile batıcı ucun malzeme üzerinde kolaylıkla etkinlik göstermesi için geliştirilmiş bir mekanizmadır.