• بازدید امروز : 6
  • بازدید این ماه : 378
  • بازدید امسال : 378
  • کل بازدیدها : 13,846
  • تعداد پست های ارسالی : 5
  • تعداد افراد آنلاین : 0

تبلیغات
نویسنده : حسن نظافتي تاریخ : 18:18:13 - 1390/3/12 تعداد بازدید : 2697 نظر بدهید (0)


هدف : تعیین سختی نمونه های فلزی

وسایل آزمایش: دستگاه سختی سنج قطعات (گیره-قلم گیر- کمانک)

کلیات :

سختی به عنوان مقاومت یک ماده در مقابل تغییر شکل پلاستیکی یا فرورفتن ماده سخت تر دیگری در آن تعریف شده است. سختی ، یک خاصیت تعریف شده فیزیکی و استاندارد شده نیست. زیرا به وسیله ی عددی که از طریق یکی از روش های سختی سنجی Rockwell, bernnil , wickers بدست می آید، تعیین می شود.

در هر حال سختی یک کمیت مقایسه ای بوده و صرفا می توان سختی یک جسم را نسبت به اجسام دیگر تعیین کرد.

روش خراش وروش فرو روندگی دو روش متداول سختی سنجی هستند. در روش خراش ده عدد مختلف سختی از یک تا ده تعریف می شود . عدد یک بیانگر ماده نرم و عدد 10 بیانگر یک ماده خیلی سخت است.

در بسیاری از موارد آزمایش کشش که از لحاظ تهیه نمونه وقت گیر و پر خرج است ، توسط آزمایش سختی جایگزین می شود.

سختی سنجی به روش برینل :

اساس کلیه سختی سنجی ها برمبنای فشارجسم سخت برسطح قطعات و نمونه ها می باشد . درروش برینل معمولاً جسم سخت فرو رونده روی نمونه یا قطعات به شکل گلوله می باشد، به طوری که گلوله روی سطح نمونه دراثرفشارفرو رفته و اثردایره ای روی نمونه گذاشته می شود.

با نیروی ثابت ، هرچه قطراثربزرگترباشد ، نمونه به طورنسبی نرم تر و اگرقطردایره اثرکوچکترباشد ، قطعه یا نمونه سخت تراست . پس ازاندازه گیری قطردایره اثرنمونه یا قطعه مکانیکی ، با استفاده ازفرمول زیرسختی نمونه را به روش برنیل اندازه گیری می کنیم :

BhN = 2P /

 قطرساچمه یا گلوله می باشد.D نیروی وارد برنمونه بوسیله ساچمه یا نمونه و P

معایب روش های برینل:

1-این روش برای مواد بسیار نرم و بسیار سخت مناسب نیست .

2-محدودیت در ضخامت نمونه بطوریکه ضخامت آن نباید کمتر از 2.5 میلیمتر باشد ویا به عبارتی دیگر نباید کمتر از ده برابر عمق فرورفتگی باشد .

3-لبه فرورفتگی را همیشه نمی توان براحتی دید وتشخیص ان در مورد برخی از فلزات که دارای رنگ خاصی هستند دشوار است .

سختی سنجی به روش ویکرز

برای تعیین سختی نمونه هایی که عرض کمی دارند و یا دارای قشرهای خارجی نازک تا چند

میلیمتر مورد استفاده قرارمی گیرند و همچنین درقطعات با سختی بسیاربالا کاربردارند . جسم فرو رونده دراین روش هرمی ازجنس الماس با زاویه رأس 136 درجه می باشد . دراینجا نیزسختی براساس نیرو یا باربرسطح فرو رفته برحسب mm2 تعیین می گردد که بوسیله قطرهرم روی نمونه بیان می گردد .هرچه نمونه نازک تر باشد باراعمال شده کمتراست و برعکس برای نمونه با ضخامت زیاد ازاعمال بار بیشتراستفاده می شود.

مزایای روش ویکرز:

سختی سنج ویکرز برای اندازه گیری سخترین مواد تحت بارهای متغیر بسیار دقیق ومناسب است برای تعیین سختی لایه های بسیار نازک ،مانند لایه های گالوانیزه ،آب داده شده وسخت شده وهمچنین سطح مقطع های بسیار نازک به عنوان میکروسختی سنج بکار می رود .

معایب روش ویکرز:

قیمت دستگاه گران وفروشو نده آن بسیار حساس است.

سختی سنجی به روش راکول

اساس سختی سنجی به روش راکول عبارتست ازمقدارفرورفتگی نوک مخروط الماس یا گلوله برروی سطح نمونه می باشد . دراین شرایط اگرابزار فرو رونده روی سطح نمونه ، گلوله باشد ، روش اندازه گیری سختی همان روش برنیل می باشد . ولی اگرابزار فرورونده روی نمونه نوک الماس مخروطی باشد ، دراین صورت عمق فرو رفتگی روی نمونه یا قطعه مد نظر قرارمی

Cگیرد . درصورتی که ابزارفرو رونده مخروطی باشد دراین صورت روش را روش راکول

می نامند .

امتيازات روش راكول:

1- سرعت عمل .

2- براي اندازه گيري سختي هاي بالا مناسب است .

دستگاه سختی سنج راکول :

دستگاه سختي سنج راكول داراي سه حالت A,B,C مي باشد. از روي دستگاه مي توان حالت آزمايش را تعيين كنيم اين دستگاه داراي يك صفحه ديجيتالي مي با شد كه بوسیله آن می توان مقدارسختی وهمچنين مدت زمان اثر نيرو را تعيين كرد.  دستگاه داراي يك ضامن مي باشد كه با رها كردن آن نيرو به سطح وارد مي شود. 


شرح آزمایش:

ابتدا  دستگاه سختی سنج را در حالت راکول C  صفر کرده تا کلمه ی Ready بر روی صفحه نماینگر شود. حال قطعه مورد نظر که یک دیسک فولادی  ورنیک فولادی است را بر روی سندان دستگاه سختی سنج قرار می دهیم . سپس چرخ دستی دستگاه را چرخانده تا قطعه بالا آمده با نوک سختی سنج تماس حاصل کند . در این حالت باید بار اولیه (پیش بار) را اعمال کنیم . برای این کار چرخ دستی را به آرامی می چرخانیم و صفحه نمایش گر را نگاه می کنیم تا پیشروی خط به انتها رسیده در یک لحظه محو شده کم به پایین فشار می دهیم تا ضامن آزاد شود و آنرا رها می کنیم تا حرکت خود را انجام دهد. در این لحظه زمان سنج صفحه نمایش شروع به کار کرده پس از 5 ثانیه ، اهرم را به پایین می آوریم. سپس مقدار سختی روی صفحه نماینگر می شود.

راکولAوراکول,BراکولC را ازطریق آزمایش وبرنیل وویکرز را ازطریق میان یابی محاسبه میکنیم.

نتایج آزمایش:        

قطعه قلم

برنیل

ویکرز

راکولA

راکول B

راکول c

179.77

16.56

78

87

61

برنیل قلم:  

ویکرز : 

قلم گیر:

برنیل

ویکرز

راکولA

راکول B

راکول c

86.67

96.25

47

49

2

ویکرز  : 

گیره(سطح 1)

برنیل

ویکرز

راکولA

راکولB

        راکولC

87.84

97.25

29

50

-

 برنیل: 

ویکرز:

گیره(سطح2 )

راکولC

راکولB

راکولA

ویکرز

برنیل

-

44

40

92.14

82.74

برنیل: 

ویکرز: 

کمانک

راکولC

راکولB

راکول A

ویکرز

برنیل

7

57

53

101.75

95.62

برنیل:

ویکرز:

بحث و نتیجه گیری:

با توجه به مقادیر بدست آمده ملاحظه می شود که در این ماده خاص مقادیر بدست آمده متفاوت هستند که این امر به خاطر همگن نبودن ماده مورد آزمایش می باشد به این صورت که چون محل مورد آزمایش فقط یک نقطه از سطح جسم است واگر ماده کاملا همگن نباشد پس مقدار سختی در هر نقطه با نقطه دیگر متفاوت است.

سوالات

چرا مواد را سخت می کنند؟

 برای جلوگیری از خوردگی و تغییر شکل ماده

سختی مواد چه رابطه ای با استحکام و مقاومت به سایش و مقاومت به ضربه و خستگی دارد؟

 با استحکام و مقومت به سایش رابطه مستقیم دارد. در مقاومت به ضربه هر چه ماده سخت تر باشد ترد بوده و مقاومت وخستگی کمتر دارد.

 گاهی برای پرهیز از انجام آزمایش فقط آرمایش سختی را انجام می دهند، چرا وچگونه از نتایج سختی به مقدار استحکام پی برد؟

در بسیاری از موارد آزمایش کشش که از لحاظ تهیه نمونه وقتگیر و پر خرج است پس توسط آزمایش ساده سختی سنجی می توان به میزان استحکام کششی پی برد.

چرا هنگام یختی نباید در لبه ها و یا محلی که سختی سنجی شده است سختی سنجی انجام داد؟

 در لبه ها مقدار تحمل نیرو کمتر از بقیه قسمت های ماده است. باعث صدمه دیدن جسم می شود و در نقاطی که قبلا سختی سنجی شده اند چون ایجاد سوراخ در آنها شده مقدار سختی آن نسبت به ماده تغییرکرده است.



پست های مشابه
نرخ سکّه و طلاوب سایت شهاب حسینیبرنامه نویسی حرفه ای PHPدروس تخصصی فوق لیسانس مهندسی نرم افزاردنیای مد و لباسلیست شرکت های صنعتی