Giriş

Isıl işlem, iş parçası özelliklerini değiştirmek için önemli bir yöntemdir. Birçok endüstri güvenilir parça tasarımına odaklanır. Örneğin malzemenin dışında yüksek aşınma direncini korurken malzeme ağırlığını ve iş parçası boyutunu azaltarak ve parça kırılmasını önlemek için özünde mukavemet gereklidir.

Birçok ısıl işlem tesisi “sertleştirme” veya “yüzey sertleştirme” süreçlerinde uzmanlaşmıştır. Sertleştirme iş parçaları karbürize edilir, sertleştirilir ve son olarak temperlenir - sert ve aşınmaya dayanıklı bir yüzey üretilirken, çekirdek iki alan arasında yumuşak bir geçişle nispeten yumuşak kalır.

Yüzey sertleştirme tipik olarak kullanılan bir yöntemdir. Örn. şanzıman dişlileri için kullanılır.

Sertleştirilmiş parçaların sertlik testi için “CHD” değeri, sertleştirilmiş parçanın enine kesiti boyunca birkaç sertlik test noktası ayarlanarak değerlendirilir. CHD değeri, sertlik derinliğini yüzeyden çekirdeğe doğru milimetre olarak tanımlar.

ISO 2639 gibi standartlar CHD testinin gerekliliklerini (test noktası mesafeleri, Vickers test yöntemi vb.) tanımlar. CHD limit sertlik değeri genellikle 550 HV'de sabit sertlik olarak tanımlanır.

Sertleşmenin aksine, yüzey sertleşmesiyle yüzey tabakasının kimyasal bileşimi değişmez. Amaç, genellikle indüksiyon veya lazerle sertleşmeden sonra yüzey bölgesinde tamamen martensitik bir yapı elde edilirken, malzemenin çekirdeğinin herhangi bir sertleştirme etkisinde kalmamasıdır. Yüzey sertleştirme sıklıkla krank milleri veya eksantrik milleri gibi miller için kullanılır.

SHD sertlik testi limit sertliğine esnek bir değer olarak bakar: limit sertliği parçanın yüzey sertliğinden yüzde değeri olarak tanımlanır.

Şekil 1: CHD ve SHD arasındaki fark. Sertleştirilmiş kesitte 10 test noktası bölgesi; Her biri 0,2 mm'lik test noktası mesafesi: yüzey sertleştirilmiş parçanın sertlik eğrisi sürekli azalırken, yüzey sertleştirilmiş parçanın sertlik farkı hızla değişmektedir. Her iki test prosedüründe de eğrinin şekli ve değerlendirilen sonuç değerinin genel derinliği sertleştirme işlemi kalitesini gösterir.

Isıl İşlem Tesislerinde Sertlik Test Cihazları İçin Gereklilikler

Sertleştirme işlemi büyük fırınları ve sertleştirme makinelerini içeren oldukça karmaşık bir işlem  olmasına rağmen, gerekli sertlik testleri hızlı ve ideal olarak sertleştirme işlemine yakın yapılmalıdır. Bunlar sertlik ölçüm cihazları  için en önemli gereksinimlerdir.

• Otomasyon

• Operatörün etkisini azalttı

• Kolay kullanım

• Birçok iş parçasını kapsayan

• Program şablonları ile zaman kazandıran çalışma

• Üretim sistemlerine entegrasyon (Sipariş yönetim sistemleri)

• İşlem sayfalarının ve iş parçası verilerinin alınması

• Otomatik veri aktarımı ve sonuç değerlendirmesi

• Makinenin kullanılabilirliği

 Şekil 2. QNESS Q10 / 30/60 ve Q150 A ve A + sertlik test cihazları

İş Parçaları

İş parçaları her zaman sertleştirme işleminin merkezindedir: sertleştirme tesislerinin çoğu diğer şirketler için tedarikçidir. Bu nedenle, olağanüstü geniş bir parça spektrumuna sahip olmalıdırlar ve kullandıkları sertlik test cihazı aynı parça spektrumuna yanıt verebilecek yapıda olmalıdır.

Şekil 3. Aynı parçaların seri testi için sıkıştırma çözümü olarak jominny numune tutucu (sol).Farklı ısıl işlem görmüş parçaların çeşitleri, bakalite alınmış ve bakalite alınmamış (sağ) 

 Sertlik Test Prosesi

Genel olarak sertlik test yazılımı kullanımı kolay olmalı, fakat aynı zamanda çok çeşitli işlevler de sunmalıdır. Kullanıcı ara yüzü açıkça yapılandırılmalı ve günlük kullanım için program şablonlarına kolayca erişilebilir olmalıdır.

Görselleştirilmiş özellikler sertlik test cihazı ile çalışmayı kolaylaştırır. Program oluşturma ve yönetimi genellikle bir veya iki tecrübeli operatör tarafından yürütülürken, üretim işçileri sadece doğru program şablonunu seçer ve başlat tuşuna basarlar.

Akıllı yazılım tasarımı sayesinde işletim hataları en aza indirilebilir.

 Şekil 4. Sertlik testi yazılımı: Ayar olasılıklarının görsel grafik gösterimi ile kurulum ekranı.

Sertlik testi programları yüzlerce test noktası pozisyonu içerebilir. Bir kez başlatıldığında, testler herhangi bir yardım almadan sertlik test cihazı tarafından tam otomatik olarak gerçekleştirilebilir. Operatör, makine çalışırken sertlik testi için bir sonraki numune setini hazırlamak için zamanı kullanabilme avantajına sahiptir.

Şekil 5. Sertlik testi yazılımında sertlik testi programının önizlemesi : her renklendirilmiş kaplama grafiği bir CHD veya SHD test noktası serisini temsil eder. Örnekte, makinenin çalışmayı bitirmesi için yaklaşık 3 saat gerekir (yaklaşık  400 test noktası).  

Sonuçlar

Kullanıcılar veri tabanlarına veri aktarımı veya test protokollerine ihtiyaç duyar. Genellikle raporlar doğrudan bir ağ sürücüsünde depolanır veya bazı veri yönetim sistemlerine bağlanır. Test dizilerinin sonlandırılmasından sonra otomatik veri aktarımı, operatörün çalışma zamanını daha da azaltır.

Sonuç

Sertlik testi, yüzey sertleştirilmiş veya indüksiyonla sertleştirilmiş parçaların kalitesini değerlendirmek için sertleştirme tesisleri için vazgeçilmezdir. ATM QNESS sertlik test cihazları, benzersiz Qpix Control 2 sertlik test yazılımı ve 3D ve görselleştirme özellikleri sayesinde bunu kolaylaştırır.

ATM QNESS Q150A ve A + serisi, Vickers, Brinell veya Rockwell için zorlu üretim ortamlarında bile kullanılmaya uygun yüksek kaliteli, kompakt ve tam otomatik sertlik test cihazları içerir. Laboratuvarda kullanım için Q10 / 30/60 CHD MASTER ve MASTER + çok yönlü mikro sertlik test cihazları, düşük kuvvet aralıkları için de otomatik sertlik testi sunar.