تست سختی سنجی ویکرز

محاسبه سختی مواد با استفاده از نسبت بار وارده به سطح فرو رفتگی (مثل آزمایش برینل) شامل سایر آزمون ها نیز می گردد که یکی از آنها آزمایش تعیین سختی به طریقه ویکرز می باشد. در این ازمایش از یک دندانه الماسه کوچک، به شکل هرم مربع القاعده استفاده می گردد که زاویه نوک آن ۱۳۶ درجه و بار وارده از ۵ تا ۱۲۰ کیلوگرم با تقسیمات ۵ کیلوگرمی می تواند تغییر نماید.

اهمیت سختی سنجی
-عملیات حرارتی
برخی از فولادها خاصیت سخت شدن دارند و طی فرایند ها یا عملیات حرارتی ویژه می توان سختی اولیه آن ها را به طرز چشمگیری افزایش داد.

این نوع فولادها د صنعت بسیار پرکاربردهستند و برای تشخیص درستی عملیات سخت کاری روی فولاد،قبل و بعد از سخت کاری سختی فولاد را اندازه گیری می کنند.

-عملیات ماشینکاری
هنگام براده برداری از فلزات در عملیات ماشین کاری،سختی فلزات یکی از مهمترین عوامل انتخاب ابزار برشی (اینسرت تراشکاری یا الماس تراشکاری)مناسب است.هرچه فلز سخت تر باشد باید الماس تراشکاری سخت تری انتخاب شود.
به همین دلیل الماس های تراشکاری بر اساس سختی های استاندارد دسته بندی می شوند که به اصطلاح به آن گرید الماس تراشکاری گفته می شود.
-کنترل کیفی محصول
هنگامی که فلزی در ساخت محصول استفاده می شود،سختی آن باید در محدوده مشخصی باشد تا در مقابل سایش ها،تنش های کششی،فشاری و خمشی مقاوم باشد.
عدم سختی مناسب منجر به هزینه مونتاژ مجدد و یا خرابی زود هنگام محصول می گردد.

به منظور اجرای آزمایش، قطعه نمونه را روی سندان قرار داده و به وسیله یک پیچ، سندان به سمت بالا حرکت می نماید تا قطعه دقیقا نزدیک نوک دندانه قرار گیرد. سپس با آزاد کردن اهرم شروع کننده آزمایش، یک بازوی سنگین که نسبت آن ۲۰ به یک می باشد، رها شده و وزن بازو به ارامی بر روی وارد می آید و سپس بازو به محل اولیه بر می گردد. آماده کرده مجدد دستگاه برای ازمایش به وسیله فشار دادن یک پدال پایی انجام می شود. پس از آنکه سندان به پایین آورده شده یک میکروسکوپ بر روی قطعه قرار گرفته و قطر مربع فرور فتگی با دقت ۰٫۰۰۱ میلی متر اندازه گرفته می شود. در صورت لزوم از ساچمه ای به قطر ۱ یا ۲ میلی متر به عنوان دندانه نیز می توان استفاده نمود. از دستگاه و یکرز اصولا در پژوهش ها استفاده می شود، یکی از مزایای دستگاه و یکرز که بعضی از کاربران این دستگاه به آن اعتراف کرده اند، دقت اندازه گیری ابعاد فرو رفتگی حاصله است. اندازه گیری قطر یک مربع، بسیار دقیق تر از اندازه گیری قطر یک دایره است زیرا برای اندازه گیری قطر دایره بایستی فاصله دو خط مماس بر دایره اندازه گرفته شود. روش ویکرز، نسبتا سریع بوده و با آن می توان سختی نمونه های نازک تا ۰٫۰۰۶ اینچ ضخامت را اندازه گرفت. گفته شده است که تا محدوده ۱۳۰۰ درجه سختی (تقریباَ ۱۵۰ درجه سختی برینل) نتایج این روش دارای دقت مطلوب می باشد. به نظر می رسد که امکان مسطح شدن دندانه دستگاه و یکرز کمتر از دندانه برینل باشد. از معایب آزمایش ویکرز این است که این آزمایش، مخرب بوده و سرعت اجرای آنم کمتر از ازمایش برینل و راکول است و سطح قطعه نمونه را بایستی قبل از آزمایش پرداخت نمود که این کار وقت زیادی را می گیرد. اگرچه آزمایش ویکرز بسیار دقیق تر از راکول و برینل است ولی قیمت دستگاه آن نیز بسیار گران تر می باشد. در مقابل، نتایج ازمایش ویکرز در سطح وسیعی از صنایع پذیرفته شده است.

در دستگاه های آزمایش استاندارد ویکرز، دو تیغه، درون چشمی میکروسکوپ، تعبیه شده اند. تیغه ها طوری تنظیم می شوند که درست بر لبه های فرورفتگی منطبق شوند. فاصله بین دو تیغه از روی مقیاس متصل به چشمی خوانده می شود. عدد خوانده شده، عدد چشمی نام دارد و همراه هر دستگاه آزمایش جدول هایی برای تبدیل عدد چشمی به عدد سختی ویکرز به ازاء نیروهای مختلف وجود دارد. عدد چشمی را می توان با دقت ۰٫۰۰۱ میلی متر خواند. برای دستیابی به بهترین جواب آزمون سختی، نیروی فرورونده باید طوری انتخاب شود که قطر فرورفتگی حدود ۰٫۵ میلی متر باشد. ضخامت ماده آزمایش نباید کمتر از ۱٫۵ D باشد.

تحلیل آزمون ویکرز: آثار فرورفتگی آزمون ویکرز، می تواند به شکل مربع، جاسوزنی بشکه ای باشد. فرو رفتگی به شکل جا سوزنی در نتیجه گود افتادگی فلز در اطراف وجوه مسطح هرم ایجاد می شود. این شرایط در مورد فلزات آنیل شده مشاهده می شود و طول قطر ها زیادتر برآورد شود. فرورفتگی به شکل بشکه ای در فلزات کار سرد شده ایجاد می شود. این فرورفتگی از برآمده شدن یا تجمع فلز در اطراف وجوه سنبه ناشی می شود. در این مورد اندازه قطر، سطح تماس را کم تر برآورد کرده و اعداد سختی با اشتباه زیاد بدست می آیند.

 مزایای آزمون ویکرز : آزمایش ویکرز به طور گسترده در تحقیقات مورد استفاده قرار می گیرد، زیرا، با یک مقدار بار اعمالی مشخص، می توان سختی فلزات خیلی نرم (۵ DPH) تا مواد خیلی سخت (DPH 1500) را اندازه گیری کرد. در روش های راکول و برینل مقدار بار یا نوع سنبه تغییر می کند و بنابراین نمی توان سختی مواد مختلف را بر حسب یک معیار با یکدیگر مقایسه کرد. مقدار بار آزمون ویکرز از ۱ تا ۱۲۰ کیلوگرم متغییر است و به سختی فلزی که آزمایش می شود بستگی دارد.

 معایب آزمون ویکرز  : علی رغم مزایای این آزمون، این آزمون به طور متداول دارای عیوب زیر است :

-سرعت کمی دارد.

- سطح نمونه باید با دقت آماده شود.

- در تعیین طول قطر امکان بیشتری برای بروز خطا موجود است.

برای کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان ما در ارتباط باشید.
شرکت پترو فرهان گستر جنوب واردکننده برند‌های مطرح تجهیزات جوشکاری و بازرسی فنی و NDT از سراسر دنیا
برای کسب اطلاعات بیشتر و ثبت سفارش با واحد فروش تماس حاصل فرمایید

02165565901

02144584671

02144584619

09133390223

09034119385