بواسطه ی این مقاله ، دستگاههای مربوط به سختی سنجی فلزات معرفی شده اند و طرز کار آن ها به طورکامل تشریح شده است. صنعت سختی سنجی که امروزه گستره ی وسیعی دارد، نقش مهمی در عملیات مکانیکی و متالورژی ایفا می کند زیرا همانطورکه می دانیم امروزه درصنعت فلزات این دستگاهها نقش تعیین کننده ای دارند. سختی سنج ها به منظور اندازه گیری میزان سختی فلزات مخصوصاً بعد از سخت کاری و عملیات کوره مورد استفاده قرار می گیرند. اساس کار آن ها ایجاد نقطه اثر و بررسی آن به روی سطوح فلزات است.
همانگونه که در قسمت چکیده اشاره شد، دستگاههای سختی سنج در صنعت نقش غیر قابل انکاری دارند. این دستگاهها، دستگاههای مکانیکی هستند که بعضاً برخی از آنها ترکیبی از علوم مکانیکی و الکتریکی هستند. چندین مدل از این دستگاههای در بازار امروز وجود دارد که هر روزه به تعداد آن ها اضافه می شود اما از انواع اصلی آن ها می توان دستگاههای راکول، برنیل، ویکرز، اولتراسونیک و لیپ را نام برد. شاید بهتر باشد که به جای کلمه ی دستگاه از کلمه روش استفاده کرد زیرا هرکدام از آن ها دارای مکانیزم متفاوتی است و دستگاههایی وجود دارند که هم به روش راکول و هم به روش ویکرز کار می کنند.
دو مورد آخر یعنی اولتراسونیک و لیپ در ایران کاربرد کمتری دارند که بعداً درمورد آن ها به تشریح پرداخته خواهد شد.
راکول
راکول برای اندازه گیری سختی فلزات نسبتاً سخت مورد استفاده قرار می گیرد که بر سه نوع است :
راکول A : که نیروی 60 کیلوگرم را اعمال می کند
راکول B که نیروی 100 کیلوگرم را اعمال می کند
راکول C که نیروی 150 کیلوگرم را اعمال می کند
راکول هم بصورت ساچمه ای و هم بصورت سوزنی موجود است.
اساس کار اغلب این دستگاهها به نقطه اثر ایجاد شده به روی سطح فلز است. راکول ساچمه ای به کمک 1 ساچمه کار می کند بطوریکه وزن اعمال شده به روی فلز بواسطه ی این ساچمه فلز منتقل می شود که دارای اندازه های مختلفی است ولی راکول سوزنی به کمک یک سوزن این نیرو را روی فلز ایجاد می کند که نقطه اثر آن بصورت یک مخروط 120 درجه خواهد بود. راکول های از نوع A و C هردو نقطه اثر آن ها بصورت یک مخروط 120 درجه است ولی راکول، ساچمه ندارد و دارای سوزن هرمی شکل با زاویه 130 درجه است که نقطه اثر آن یک چهار گوش است.
ویکرز بر دو نوع است :
میکرو ویکرز که در اوزان گرمی تا وزن 1 کیلوگرم مورد استفاده قرار می گیرد.
ماکرو ویکرز که در اوزان 2 تا 120 کیلوگرم مورد استفاده قرار می گیرد.
ویکرز همانند میکرومتر عمق فرورفتگی را اندازه گیری می کند.
از آن جایی که گستره ی استفاده از میکرو ویکرز در اوزان بسیار کم است، دستگاههایی که اندازه گیری را به روش میکرو ویکرز انجام می دهند باید در محیطی ایزوله قرار گیرند که مثال نزدیک به آن می تواند ترازوهای دقیق جواهر فروشی باشد.
ویکرز بیشتر در صنایع خودروسازی مورد استفاده قرار می گیرد و گستره ی اوزانی که بیشترین استفاده را دارند، وزن های 5 و 10 و 30 کیلوگرم است.
برینل
از دیگر روش ها یا دستگاهها سختی سنجی می توان برینل را نام برد که مکانیزم آن ساچمه ای است. ساچمه هایی که در برینل مورد استفاده قرار می گیرند ساچمه های 5/2 و 5 و 10 میلی متری است.
در کشور ما ایران بیشترین استفاده از برینل در وزن های 187 و 250 کیلوگرم است.
در صنعت فولاد و فولادسازی از برنیل با وزن 3000 کیلوگرم و ساچمه 10 میلی متری استفاده می شود. از دیگر زمینه های کاربرد برینل می توان از کاربرد آن در ریخته گری نام برد.
لیپ
لیپ که روش دیگری برای سختی سنجی فلزات است در سیستم های بسیار بزرگ کاربرد دارد. زیرا نمی توان همواره قطعه ی کار را به کارگاه حمل کرد و در آن جا به سختی سنجی پرداخت. بنابراین باید دستگاهی وجود داشته باشد که بتوان آن را به محیط های گوناگون که سیستم ها و قطعات سنگین در آن جا وجود دارد حمل کرد. این دستگاه که بصورت پرتابل و قابل حمل است به روش پرتابی کار می کند بطوریکه در درون استوانه ای یک ساچمه وجود دارد که با پرتاب آن به سمت سطح فلز و اندازه گیری سرعت برگشت آن می توان مقدار سختی آن را اندازه گرفت. سرعت ساچمه در هنگام برگشت بر روی مانیتوری که به آن متصل است، نمایش داده می شود. از بین دستگاهها و روش های ذکر شده، راکول C و ویکرز بیشترین کاربرد را در ایران دارند.
بنابراین اساس کار اغلب دستگاهها و روش های بالا بررسی نقطه اثر ایجاد شده بر روی سطح فلز است که برخی عمق این نقطه اثر را اندازه گیری می کنند و برخی قطرهای نقش ایجاد شده بر روی سطح فلز را اندازه گیری می کنند و سپس با تطابق آن اندازه ها با جدولی که از قبل تهیه شده است، میزان سختی را بدست می آورند.
دستگاه سختی سنج موجود در شرکت پتک شیراز سختی سنج دینامیکی کوپا است
دستگاه سختی سنج دینامیک کوپا مدل D05 بر اساس روش لیب طراحی و ساخته شده است. مبانی علمی این دستگاه در کتابچه مبانی سختی سنجی تشریح شده است.
مزیت عمده دستگاه های سختی سنج بر اساس روش لیب پرتابل بودن آن هاست. عملاً انتقال بسیاری از قطعات سنگین ( قالب های بزرگ ) و قطعات خط تولید ( نوردها و تیغه های برش ) به زیر دستگاه های سختی سنج مرسوم غیر ممکن است. همچنین در هنگام دسته بندی فلزات در انبارها و یا در هنگام خرید انواع فولادهاسختی سنج دینامیک تنها راه حل است.
سه نوع پرتابگر T1,2 و T3 برای دستگاه تعریف شده است. پرتابگر T1,2 پیش فرض دستگاه بوده و پرتابگر T3 با انرژی 0.0036J و نفوذ کم در قطعه کار جهت سختی سنجی سطحی اختیاری می باشد. پرتابگر T1,2 یک پرتابگر با دو انرژی مختلف است که T1 با انرژی 0.0036J و نفوذ متوسط در قطعه کار برای سختی سنجی قطعات معمولی و T2 با انرژی 0.0036J و نفوذ زیاد جهت سختی سنجی قطعات خشن و پرداخت نشده و یا قطعاتی که دارای تخلخل هستند ( مانند انواع چدن ها ) می باشند. پرتابگرها Plug & Play بوده و نیازی به معرفی نوع پرتابگر برای دستگاه نیست. سختی سنجی در پنج جهت مختلف از جمله پایین به بالا قابل اجراست.
برای هر تست علاوه بر سختی، قطر اثر و عمق نفوذ پرتابه به صورت تقریبی اعلام می شود. عملیات آماری برای یک دسته تا حداکثر 9 تست از قبیل Minimum و Maximum و Average و Range و Standard Deviation محاسبه و اعلام می شود.دستگاه دارای 1500 حافظه بوده که مقادیر ذکر شده را در خود نگه می دارد. مقادیر ثبت شده در حافظه توسط Serial و Code قابل شناسایی بوده و توسط منوی Memory قابل بازبینی هستند. اطلاعات فوق توسط منوی Printer به چاپگر و یا رایانه ارسال می شوند.
جهت انطباق با استانداردهای ISO دستگاه دارای منوی کالیبراسیون بوده که توسط آن می توان برای هر پرتابگر و هر فلز برنامه ریزی شده در دستگاه کالیبراسیون جداگانه انجام داد. روش کالیبراسیون سه نقطه ای بوده و میزان خطا در هر نقطه وارد دستگاه می شود.
از آنجایی که دستگاه های سختی سنج بر اساس روش لیب به نوع فلز حساس هستند دستگاه سختی سنج دینامیک D05 هشت نوع فلز را پشتیبانی می کند. سختی می تواند به نه مقیاس سختی سنجی اعلام شود. جدول (1) لیست انواع فلز و مقیاس های برنامه ریزی شده در حافظه دستگاه را نشان می دهد. یادآوری این نکته حائز اهمیت است که سختی اندازه گیری شده توسط دستگاه بر اساس روش لیب بوده و سختی اعلام شده در دیگر واحدهای سختی از روی جداول برابری بوده و خطای %2 ± پیش بینی می شود.
سمباده کاری، پولیش و تمیز کردن قطعه کار از ملزومات هر تست سختی سنجی در هر روش دیگری نیز وجود دارد و آن حساسیت دستگاه به قطعات سبک است. در هنگام برخورد پرتابه به قطعه کار سرعت پرتابه درست قبل از برخورد و پس از برخورد اندازه گیری شده و بسبت این دو سرعت با تصحیحات دیگر سختی لیب را تعیین می کند، بنابراین اگر قطعه سبک بوده و در هنگام برخورد پرتابه تکان بخورد بخشی از انرژی پرتابه به قطعه منتقل شده و سرعت برگشت کمتر خواهد شد و عدد سختی لیب کمتر اعلام می شود. به این ترتیب بایستی قطعات سبک را توسط گریس به قطعه سنگین تری محکم نمود تا از لرزش آن در هنگام سختی سنجی جلوگیری کرد. ضخامت قطعه کار بایستی به اندازه ای باشد که اثر برخورد پرتابه از پشت قطعه دیده نشود. فاصله هر دو اثر سختی سنجی بایستی بیش از 2.5 برابر قطر اثرها باشد.
دستگاه مجهز به باطری قابل شارژ بوده و می توان آن را به صورت پرتابل استفاده کرد.
مشخصات باتری و آداپتور به صورت زیر می باشد:
باتری مورد استفاده : 12v , ???mAH , Ni-Cd
آداپتور مورد استفاده : 18v , ???mA
جدول (1) : انواع فلز و مقیاس های سختی سنجی قابل اندازه گیری توسط دستگاه | |||||||||
HLK | HRA | HRB | HRC | HR15N | HV | HB | HSC | TS | |
LS (Low Alloy Steel) | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
HS (High Alloy Steel) | ? | — | — | ? | — | ? | — | — | — |
GG (Grey Cast Iron) | ? | — | — | — | — | — | ? | — | — |
3G(Nodular Cast Iron) | ? | — | — | — | — | — | ? | — | — |
AL (Cast Aluminium) | ? | — | — | — | — | — | ? | — | — |
BS (Brass) | ? | — | — | — | — | — | ? | — | — |
BZ (Bronzes) | ? | — | — | — | — | — | ? | — | — |
CU (Wrought Copper Alloys) | ? | — | — | — | — | — | ? | — | — |
شرکت پتک شیراز آماده هر گونه اطلاع رسانی و خدمات در مورد سختی سنجی و سختی فلزات است
« ارسال برای دوستان » |
نام شما : |
ایمیل شما : |
نام دوست شما: |
ایمیل دوست شما: |
دوستانتون فراموش نشه |