hardness vickers

محاسبه سختی مواد با استفاده از نسبت بار وارده به سطح فرو رفتگی (مثل آزمایش برینل) شامل سایر آزمونها 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.

سختی سنجی ویکرز

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 ازمای، 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 پژوهشها 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، نسبتاض 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 گرانتر می باشد. در مقابل، نتایج ازمایش ویکرز در سطح وسیعی از صنایع پذیرفته شده است. عدد سختی دستگاه ویکرز با دندانه الماس هرمی شکل، که به صورت خلاصه، HV نوشته می شود، از فرمول زیر محاسبه می شود.

119

که در این فرمول، HV عبارتست از عدد سختی و یکرز با دندانه الماسه هرمی شکل برحسب کیلوگرم بر میلی متر مربع، F بار وارده بر حسب کیلوگرم و d قطر مربع فرو رفتگی برحسب میلی متر است.

هنگامی که مقدار معمولی برای آزمون برینل بدست آید، DPH و BHN تقریبا برابرند. به دلیل شکل سنبه آزمون ویکرز، به آن آزمایش سختی هرم الماسی هم گفته می شود.

119

Pبار وارده بر حسب کیلوگرم  L  میانگین طول قطرها بر حسب میلی متر  θ زاویه میان وجوه مقابل الماس (۱۳۶)

نیروهای مناسب برای برخی مواد معمولی

انوع ماده

نیرو بر حسب کیلوگرم

انواع فولاد و چدن

۳۰

آلیاژهای مس

۱۰

مس خالص، آلیاژهایآلومینیم

۵

آلومینیم خالص

۲٫۵

فلدسپات ارتوکلاز

۶

مس، قلع و آلیاژهای قلع

۱

120

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.

121

 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.

بسته محاسبه سختی ویکرز

hardnessvickers

۱۳۹۵/۰۲/۰۴

سختی سنجی به روش ویکرز( VICKERS )

محاسبه سختی مواد با استفاده از نسبت بار وارده به سطح فرو رفتگی (مثل آزمایش برینل) شامل سایر آزمونها نیز می گردد که یکی از آنها […]
۱۳۹۵/۰۱/۳۱

بسته محاسبه سختی ویکرز