Doç. Dr. Halit YAZICI

D D ĐĞ ĐĞ ER MEKAN ER MEKAN Đ Đ K K Ö Ö ZELL ZELL Đ Đ KLER KLER

Doç. Dr. Halit YAZICI

http://kisi.deu.edu.tr/halit.yazici/

YAPI MALZEMES

YAPI MALZEMES Đ Đ I DERS I DERS Đ Đ

Dokuz Eylül Üniversitesi Đnşaat Mühendisliği Bölümü

İkinci derecede İkinci derecede öönem taşınem taşıyabilen bazyabilen bazıı öözellikler, çzellikler, çooğğunlukla birinci unlukla birinci derecedeki

derecedeki öönemli nemli öözelliklere bazelliklere bağğllııdıdır. r. ÖÖrneğrneğin, basıin, basınnçç dayanıdayanımmıı yüyüksek olan bir malzemenin ksek olan bir malzemenin ççooğğunlukla sertlik derecesi de fazladunlukla sertlik derecesi de fazladıır.r.

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Cisimlerin en Cisimlerin en önemli mekanik önemli mekanik öözellikleri zellikleri basıbasınnç, ç, ççekme, kesme ve ekme, kesme ve eğeğilmeilme dayanıdayanımlarmlarıdıdıır. r.

Sert bir cisim, genellikle yumuşSert bir cisim, genellikle yumuşak olmayan ve baak olmayan ve başşka bir cismin ka bir cismin kuvvet alt

kuvvet altında o malzeme iında o malzeme iççine girmesine bine girmesine büüyyüük direnk dirençç gögösteren bir steren bir malzemedir.

malzemedir.

Sertlik, malzeme yüSertlik, malzeme yüzeyinin kalzeyinin kalııcıcı şekil deşekil değğişiştirmeye gtirmeye göösterdiğsterdiği i diren

dirençç olarak tanolarak tanımlanabilir. ımlanabilir.

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Sertlik izafi bir ö Sertlik izafi bir ö l l çü çü olup sü olup s ürt rtü ünmeye, nmeye, ç ç izmeye, kesmeye ve izmeye, kesmeye ve plastik deformasyona kar

plastik deformasyona karşı şı direnç diren ç olarak tarif edilir. olarak tarif edilir.

Uygun olarak se Uygun olarak se çilen sert u ç ilen sert uç ç , uygulanan yü , uygulanan y ü k alt k alt ı ı nda nda malzemeye bat

malzemeye bat ı ı r r ı ı ld ld ığı ığı nda malzeme nda malzeme ü ü zerinde bir iz b zerinde bir iz b ı ı rakacakt rakacakt ı ı r. r.

Malzemenin sertli

Malzemenin sertli ğ ğ i, bu izin bü i, bu izin b üy yü ü klü kl üğ ğ üyle ters orant ü yle ters orantı ı l l ı ı dı d ı r. r.

Sertlik ö Sertlik öl l ç ç me genellikle, konik veya k me genellikle, konik veya k üresel standart bir ucun ü resel standart bir ucun malzemeye bat

malzemeye batı ır rı ılmas lması ı na karşı na kar şı malzemenin g malzemenin g österdi ö sterdiğ ğ i direnci i direnci

ö ö l l ç ç mekten ibarettir. mekten ibarettir.

SERTL

SERTL Đ Đ K K

a)a) Malzemenin köMalzemenin kökeni hakkıkeni hakkında bilgi verir.nda bilgi verir.

Bir cismin sertli

Bir cismin sertliğ ğ inin bilinmesinde ş inin bilinmesinde ş u yararlar vard u yararlar vard ı ı r : r :

b)b) Malzemenin diğMalzemenin diğer öer özellikleri hakkızellikleri hakkında fikir verir. nda fikir verir. ÖÖrneğrneğin, sertlik in, sertlik malzemenin i

malzemenin işşlenebilme lenebilme öözelliğzelliğini göini gösterebilir. Genellikle sertlik ile sterebilir. Genellikle sertlik ile iişlenebilme şlenebilme öözellizelliğği arasi arasıında ters banda ters bağıntğıntıı vardıvardır. Dir. Diğer bir deyiğer bir deyişşle, le, sert malzemeleri i

sert malzemeleri işşlemek zordur.lemek zordur.

c)c) Sertlik deneyleri basit ve tahribatsıSertlik deneyleri basit ve tahribatsız deneyler olduz deneyler olduğğundan, undan, malzemenin di

malzemenin diğğer öer özellikleri hakkızellikleri hakkında, malzemeyi elden nda, malzemeyi elden

çıçıkarmadan bir fikir edinilebilir. Daha sonra ökarmadan bir fikir edinilebilir. Daha sonra örnek ürnek üzerinde dizerinde diğğer er deneyler yap

deneyler yapıılabilir.labilir.

increasing hardness

most plastics

brasses Al alloys

easy to machine

steels file hard

cutting tools

nitrided

steels diamond

SERTL

SERTL Đ Đ K K

1) 1 ) Malzeme y Malzeme y ü ü zeyini sert bir cisim ile zeyini sert bir cisim ile ç ç izerek yap izerek yap ı ı lan lan sertlik deneyleri.

sertlik deneyleri.

Cisimlerin sertli

Cisimlerin sertliğ ğ i i ö ö l l ç ç me y me y ö ö ntemleri ntemleri üç üç gruba ayr gruba ayr ı ı labilir: labilir:

2 2 ) ) Malzemeye sert bir cismi kuvvet alt Malzemeye sert bir cismi kuvvet alt ı ı nda bat nda bat ı ı rmak rmak suretiyle yap

suretiyle yap ı ı lan sertlik deneyleri. lan sertlik deneyleri.

3) 3) Sert bir bilyayı Sert bir bilyay ı malzeme malzeme ü ü zerine dü zerine d üş ş ürmek ve s ü rmek ve sı ı ç ç ratmak ratmak suretiyle yap

suretiyle yap ı ı lan sertlik deneyleri. lan sertlik deneyleri.

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Ç Ç izerek yap izerek yap ı ı lan sertlik deneyleri. lan sertlik deneyleri.

Sert bir malzeme Sert bir malzeme

kendisinden daha az kendisinden daha az sert olan bir malzemeyi sert olan bir malzemeyi ç ç izer. izer.

Bu fakt

Bu fakt ö ö r r ü ü g g ö ö z z ö ö n n ü ü ne alarak bir seri mineral ne alarak bir seri mineral sertli

sertli ğ ğ ine gö ine g öre s re sı ıralanarak, Mohs skalas ralanarak, Mohs skalası ı olarak olarak adland

adlandı ır rı ılan, yar lan, yarı ı- -kantitatif bir cetvel elde edilmi kantitatif bir cetvel elde edilmiş ş tir tir

SERTL

SERTL Đ Đ K K

MOHS SERTL

MOHS SERTL İ İ K SKALASI K SKALASI

1.1. TALKTALK

2.2. JİJİPS (ALPS (ALÇÇI TAI TAI)I) 3.3. KALSİKALSİTT

4.4. FLORFLORİTİT 5.5. APATİAPATİTT

6.6. ORTOKLAZORTOKLAZ 7.7. KUVARSKUVARS 8.8. TOPAZTOPAZ

9.9. KORONDENKORONDEN 10.10. ELMASELMAS

1 2 3 4

5 7

6 8

9 10

SERTL

SERTL Đ Đ K K

MOHS SERTL

MOHS SERTL İ İ K SKALASI K SKALASI

1.1. TALKTALK

2.2. JİJİPS (ALPS (ALÇÇI TAI TAI)I) 3.3. KALSİKALSİTT

4.4. FLORFLORİTİT 5.5. APATİAPATİTT

6.6. ORTOKLAZORTOKLAZ 7.7. KUVARSKUVARS 8.8. TOPAZTOPAZ

9.9. KORONDENKORONDEN 10.10. ELMASELMAS

Bu skalaya göBu skalaya göre kuvars'ıre kuvars'ı çizebilen, topaz'çizebilen, topaz'ıı çizemeyen bir maddenin sertliçizemeyen bir maddenin sertliğği Mohs i Mohs skalas

skalasıına gna gööre 7re 7--8 Mohs sertli8 Mohs sertliğindedir. ğindedir.

ÖÖrneğrneğin, sert çin, sert çelik 6.5, alelik 6.5, alüminyum 2, üminyum 2, normal cam 5.5 Mohs sertli

normal cam 5.5 Mohs sertliğğindedir.indedir.

Malzemenin Mohs skalasıMalzemenin Mohs skalasına gna gööre sertlire sertliğği i belirlenirken bir mineralin di

belirlenirken bir mineralin diğğerini erini çizdiçizdiğğinden emin olunmalinden emin olunmalııdıdır. r.

YüYüzeyi tozlu, gevzeyi tozlu, gevşşek partikek partiküüller içller içeren eren malzemeler

malzemeler üüzerinde yapızerinde yapılan lan ççizme iizme işşlemi lemi yanyanııltıltıccıı olabilir.olabilir.

SERTL

SERTL Đ Đ K K

MOHS SERTL

MOHS SERTL İ İ K SKALASI K SKALASI

1.1. TALKTALK

2.2. JİJİPS (ALPS (ALÇÇI TAI TAI)I) 3.3. KALSİKALSİTT

4.4. FLORFLORİTİT 5.5. APATİAPATİTT

6.6. ORTOKLAZORTOKLAZ 7.7. KUVARSKUVARS 8.8. TOPAZTOPAZ

9.9. KORONDENKORONDEN 10.10. ELMASELMAS

Mohs skalasıMohs skalası lineer değlineer değildir. ildir.

ÖrneÖrneğğin, Kin, Kalsitten florite ilerleme yani alsitten florite ilerleme yani Mohs skalas

Mohs skalasıında 3nda 3’ten 4’ten 4’’e gee geççiişş sertlikte sertlikte yakla

yaklaşışık olarak % 25’k olarak % 25’lik bir artışılik bir artışı gögösterirsterir..

KorondenKoronden’’den elmasden elmas’a ilerleme yani Mohs ’a ilerleme yani Mohs skalas

skalasıında 9nda 9’’dan10’dan10’a gea geççiişş sertlikte % sertlikte % 300’300’den daha fazla bir artışıden daha fazla bir artışı gögösterir.sterir.

SERTL

SERTL Đ Đ K K

MOHS SERTL

MOHS SERTLİ İ K SKALASI K SKALASI

2.5 SERTL 2.5 SERTLİİKK

TıTırnakrnak Fil dişFil dişii Amber (kehribar)Amber (kehribar) 2.5-2.5-3 SERTL3 SERTLİİKK

AltıAltınn GüGümümüşş BakıBakırr

SERTL

SERTL Đ Đ K K

MOHS SERTL

MOHS SERTLİ İ K SKALASI K SKALASI

3 SERTL 3 SERTLİİKK

Bronz (tun

Bronz (tunçç)) mercanmercan ĐnciĐnci 4-4-4.5 SERTL4.5 SERTLİİKK

Platin Platin

4-4-5 SERTL5 SERTLİİKK

Demir Demir

5.5 SERTL 5.5 SERTLİİKK

BıBıççak aak ağğzzıı

SERTL

SERTL Đ Đ K K

MOHS SERTL

MOHS SERTLİ İ K SKALASI K SKALASI

5.5 -5.5 - 6 SERTL6 SERTLİİKK

OpalOpal TurkuazTurkuaz

6 6 -- 7 SERTLİ7 SERTLİKK

CamCam 6.5 -6.5 - 7 SERTL7 SERTLİKİK

Lal ta

Lal taşışı YeşYeşim taim taşışı PeridotPeridot

SERTL

SERTL Đ Đ K K

MOHS SERTL

MOHS SERTLİ İ K SKALASI K SKALASI

7.5 -7.5 - 8 SERTL8 SERTLİİKK

aquamarine

aquamarine ZüZümrmrüütt 8 SERTL

8 SERTLİKİK

Bu nedenle bir malzemenin sertliğBu nedenle bir malzemenin sertliğinden sinden sööz ederken, deney z ederken, deney yöyönteminin de belirtilmesi gerekir.nteminin de belirtilmesi gerekir.

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Bat Bat ı ı r r ı ı larak larak yap yap ı ı lan sertlik deneyleri. lan sertlik deneyleri.

Metal end Metal end ü ü strisinde genellikle strisinde genellikle Rockwell, Brinell ve Vickers

Rockwell, Brinell ve Vickers

sertlik sertlik deneyleri kullan

deneyleri kullanı ılmaktad lmaktadı ır. r.

Bu deneyler belirli bir sBu deneyler belirli bir süürede belirli bir yrede belirli bir yüük k altaltıında deforme olmayan bir knda deforme olmayan bir küüre veya re veya

koninin metal i

koninin metal iççine batma derinliine batma derinliğinin ğinin ööllçüçülmesiyle yaplmesiyle yapııllıır. r.

FarklıFarklı malzemeler içmalzemeler için dein değğişişik deney yik deney yööntemleri olup, bunlarıntemleri olup, bunların n sonuçsonuçlarlarıı farklıfarklıllııklar arzeder. klar arzeder.

Rockwell deneyleri, öRockwell deneyleri, örnek rnek üüzerine yapızerine yapılan bir seri ylan bir seri yüükleme ve kleme ve

boboşaltma sonucu şaltma sonucu öörnek yrnek yüüzeyinde oluzeyinde oluşan derinlişan derinliğin ğin öölçülçülmesi ile lmesi ile gerçgerçekleekleştirilir. ştirilir.

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Rockwell

Rockwell Sertlik Deneyi Sertlik Deneyi

Rockwell sertlik deneyi (RSD), Rockwell sertlik deneyi (RSD), yapyapıılmaslmasıınnıın n ççok kolay olmasok kolay olmasıı ve ve öözel bir ustalzel bir ustalıık gerektirmemesinden k gerektirmemesinden dolay

dolayıı metallerin sertlik metallerin sertlik ööllçüçümmüünde nde en yayg

en yaygıın kullann kullanıılan metottur.lan metottur.

BirçBirçok farklok farklıı skala, farklıskala, farklı yüyük ve k ve ççeeşşitli uitli uçç kombinasyonlarıkombinasyonlarınnıın n kullan

kullanıımmııyla en sertten en yumuyla en sertten en yumuşşaağğa kadar ta kadar tüm metal ve üm metal ve alaşıalaşımlarımların sertlin sertliğğinin tayin edilmesine olanak sağinin tayin edilmesine olanak sağlar. lar.

Rockwell deneyleri, ö Rockwell deneyleri, örnek rnek ü üzerine yap zerine yapı ı lan bir seri lan bir seri

yü y ü kleme ve boş kleme ve bo ş altma sonucu ö altma sonucu örnek y rnek yü ü zeyinde olu zeyinde olu ş ş an an derinli

derinliğ ğ in in ö ö l l çü çü lmesi ile ger lmesi ile ger ç ç ekle ekle ş ş tirilir. tirilir.

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Rockwell

Rockwell Sertlik Deneyi Sertlik Deneyi

Batı Bat ı c c ı ı U U ç ç : :

Birç Bir çok farkl ok farkl ı ı skala, farklı skala, farkl ı y y ü ü k ve k ve ç ç e e ş ş itli uç itli u ç kombinasyonları kombinasyonlar ı n n ın ı n kullan

kullan ı ı m m ıyla en sertten en ı yla en sertten en

yumuş yumu ş a a ğ ğ a kadar tü a kadar t üm metal ve m metal ve alaşı ala şı mları mlar ın sertli n sertli ğ ğ inin tayin inin tayin edilmesine olanak sa

edilmesine olanak sa ğ ğ lar. lar.

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Rockwell

Rockwell Sertlik Deneyi Sertlik Deneyi

Bat Bat ı ı c c ı ı U U ç ç : :

1/18, 1/8, ¼1/18, 1/8, ¼ ve ½ve ½ inch çinch çaplaraplarıında künda küresel, sert resel, sert ççelik toplar elik toplar veyaveya

TTepe aepe aççııssıı 120120ºº olanolan,, uuçç kkıısmsmıı 0.2 mm yar0.2 mm yarııççapapıında yuvarlatnda yuvarlatıılmlmışış ççok ok sert malzeme

sert malzemelerler iiççin kullanin kullanıılanlan bralebrale adadıı verilen verilen konik elmas ukonik elmas uçç

Son olarak Ana ySon olarak Ana yüükk (P(P₁₁)) kaldkaldırırııllıırr..

Meydana gelen kalMeydana gelen kalııccıı izdeki derinlik artışıizdeki derinlik artışı bulunarak mevcut g

bulunarak mevcut gööstergeden Rockwell stergeden Rockwell Sertlik de

Sertlik değğeri okunur. eri okunur.

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Rockwell

Rockwell Sertlik Deneyi Sertlik Deneyi

P

P

P

120°°°°

Bu yöBu yöntemde batma derinlintemde batma derinliğği i

öölçülçüleceğleceği içi için yin yüüzey püzey pürürüzlzlüülülüğğüü sonuçsonuçlarlarıı etkileyebilir. etkileyebilir.

Bu sakıBu sakıncayncayıı gidermek içgidermek için in öönce nce batbatııccıı uuçç kküçüüçük bir yk bir yüükle (Pkle (P₀₀= = öön n yyüük) malzemeye daldk) malzemeye daldıırrıılarak alet larak alet sısıffır dır düüzeyine ayarlanızeyine ayarlanır. r.

t₀ t₁

0.200 mm

0 100

t₁ t₀

P

Daha sonra toplam yüDaha sonra toplam yüke tamamlanacak ke tamamlanacak şşekilde ana yüekilde ana yük (Pk (P₁₁) uygulanı) uygulanır. r.

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Rockwell

Rockwell Sertlik Deneyi Sertlik Deneyi

P

P

P

120°°°°

t₀ t₁

0.200 mm

0 100

t₁ t₀

P

Rockwell Sertlik değRockwell Sertlik değeri eri boyutsuzdur.

boyutsuzdur.

Ucun malzeme içUcun malzeme içine her 0.002 mm ine her 0.002 mm batışıbatışı bir sertlik değbir sertlik değerinin düerinin düşşmesi mesi olarak al

olarak alıınnıır.r.

Ön yÖn yüük uygulandık uygulandıktan sonra ucun ktan sonra ucun konumu ile ana y

konumu ile ana yüük kaldk kaldıırrııldldıktan ıktan sonra ucun konumu aras

sonra ucun konumu arasındaki ındaki batma derinli

batma derinliği tği t_bb olmak olmak üzere RSDüzere RSD-- C aC aşşağıağıdaki formdaki formüülle hesaplanabilir.lle hesaplanabilir.

0.002 100 t

C

RSD − = −

t_b

RR_CC: : ÇÇelik, sert döelik, sert dökme demirler, derin kme demirler, derin olarak sertle

olarak sertleşştirilmitirilmişş çelikler çelikler

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Hem öHem ön yn yüükükün hem de toplam yün hem de toplam yükükün bn büüyüyüklüklüğğüne güne gööre iki tip re iki tip deney vard

deney vardıır: r:

1. 1. RockwellRockwell ve ve

2. Y2. Yüüzeysel (superficialzeysel (superficial) Rockwell) Rockwell..

Rockwell

Rockwell Sertlik Deneyi Sertlik Deneyi

1. Rockwell 1. Rockwell

Ön yÖn yüük= 10 kgfk= 10 kgf Toplam y

Toplam yüük = 60 k = 60 kgfkgf ⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒ RR_AA Toplam y

Toplam yüük = 100 kgfk = 100 kgf ⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒ RR_BB Toplam y

Toplam yüük = 150 kgfk = 150 kgf ⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒ RR_CC

RR_AA: : İnce malzemeler; İnce malzemeler; yüyüzeyi ince levha zeyi ince levha halinde sertle

halinde sertleşştirilmitirilmişş malzemeler;malzemeler;

RR_BB: : YüYüzeyi orta kalızeyi orta kalınlnlııkta sertlekta sertleşştirilmitirilmişş çelik ve çelik ve perlitikperlitik tempertemper dödöküküm; m;

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Hem öHem ön yn yüükükün hem de toplam yün hem de toplam yükükün bn büüyüyüklüklüğğüne güne gööre iki tip re iki tip deney vard

deney vardıır: r:

1. 1. RockwellRockwell ve ve

2. Y2. Yüüzeysel (superficialzeysel (superficial) Rockwell) Rockwell..

Rockwell

Rockwell Sertlik Deneyi Sertlik Deneyi

2. Yü 2. Y üzeysel zeysel Rockwell Rockwell

Ön yÖn yüük= 3 kgfk= 3 kgf Toplam y

Toplam yüük = 15 k = 15 kgfkgf Toplam y

Toplam yüük = 30 kgfk = 30 kgf Toplam y

Toplam yüük = 45 k = 45 kgfkgf

Bu deney ince ö

Bu deney ince

hafif

hafifç

ç

e karb

ü

rlenmi

ş

yü

y

üçü

ç

alar ve Rockwell

Rockwell deneyinin

deneyinin kullan

kullanıılmaslmasın

ı

olmad

olmadığıığı durumlarda yapı

durumlarda yap

l

45 1/8 inch küre

45W

30 1/8 inch küre

30W

15 1/8 inch küre

15W

45 1/16 inch küre

45T

30 1/16 inch küre

30T

15 1/16 inch küre

15T

45 Elmas

45N

30 Elmas

30N

15 Elmas

15N

Ana yük (kgf) Batıcı uç

Skala sembolü

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Rockwell

Rockwell Sertlik Deneyi Sertlik Deneyi

150 1/8 inch küre

K

60 1/8 inch küre

H

150 1/16 inch küre

G

60 1/16 inch küre

F

100 1/8 inch küre

E

100 Elmas

D

150 Elmas

C

100 1/16 inch küre

B

60 Elmas

A

Ana yük (kgf) Batıcı uç

Skala sembolü

Rockwell

Rockwell sertlik skalas sertlik skalas ı ı Y Y ü ü zeysel R. S. Skalas zeysel R. S. Skalas ı ı

ÖÖrnek kalırnek kalınlnlığıığı iz kalıiz kalınlnlığıığınnın en az 10 katın en az 10 katıı olmalıolmalıddıır. r.

İzin kenarlara olan uzaklİzin kenarlara olan uzaklığıığı ve iz merkezleri arasıve iz merkezleri arasındaki mesafe iz ndaki mesafe iz çapçapıınnın en az ın en az üçüç katıkatı olmalıolmalıddır.ır.

Deneyin yapıDeneyin yapıldldığıığı yüyüzey püzey pürrüüzszsüüz olmalız olmalıddır.ır.

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Su verilmişSu verilmiş çok sert bir çok sert bir ççelieliğğin Rockwellin Rockwell sertli

sertliğği 60i 60--65 65 RcRc arasarasıındadndadıır. r.

Rockwell

Rockwell Sertlik Deneyi Sertlik Deneyi

Deney sonuDeney sonuçlarçlarıı, sertlik de, sertlik değğerinin yanerinin yanında ında ööllçümçümüün yapn yapıldıldığıığı skalayla birlikte g

skalayla birlikte göösterilir. sterilir.

ÖÖrneğrneğin, 80 RSD B, B skalasıin, 80 RSD B, B skalasında sertliğnda sertliğin 80 olduin 80 olduğğunu, unu,

60 RSD 30W, Rockwell60 RSD 30W, Rockwell sertliğsertliğinin 60 olduinin 60 olduğunu skalanğunu skalanıın ise 30W n ise 30W olduolduğunu gğunu göösterir.sterir.

RockwellRockwell sertliğsertliği genellikle naylon, i genellikle naylon, polikarbonatpolikarbonat, polyester gibi , polyester gibi sert plastiklerin sertli

sert plastiklerin sertliğğinin belirlenmesinde kullanıinin belirlenmesinde kullanıllıır. r.

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Metalik malzemelerin yanıMetalik malzemelerin yanında seramik malzemelerin sertlinda seramik malzemelerin sertliğği i de de RockwellRockwell deneyi ile belirlenebilir. deneyi ile belirlenebilir.

Rockwell

Rockwell Sertlik Deneyi Sertlik Deneyi

Plastiklerin sertliğPlastiklerin sertliği de en yaygi de en yaygıın olarak n olarak RockwellRockwell ve ve ShoreShore (Durometer(Durometer) sertlik deneyleri ile belirlenir. ) sertlik deneyleri ile belirlenir.

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Yü Y ük belirli bir s k belirli bir sü üre uygulan re uygulan ı ı r. r.

D D ç ç ap ap ı ı nda sert, k nda sert, k ü ü re ş re ş eklinde bir eklinde bir bilya

bilya d d üş ü ş ey do ey do ğ ğ rultuda sertlik rultuda sertlik

değ de ğ eri ö eri öl lçü çülecek par lecek parç çan anı ın y n yü üzeyine zeyine dik olarak belirli bir P kuvveti ile

dik olarak belirli bir P kuvveti ile bastı bast ır rı ıl lı ır r

Brinell

Brinell Sertlik Deneyi Sertlik Deneyi

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Metalin y Metalin y ü ü zeyindeki dairenin zeyindeki dairenin ç ç ap ap ı ı (d), 0.02 mm duyarl (d), 0.02 mm duyarl ı ı kta kta ö ö l l çü çü l l ü ü r. r.

Brinell

Brinell Sertlik Deneyi Sertlik Deneyi

Bilyanı Bilyan ın n kaldı kald ır rı ılmas lması ından ndan sonra malzemede olu

sonra malzemede oluş ş an an plastik

plastik ş ş ekil değ ekil de ğ iş i ş imi imi sonucunda y

sonucunda y ü ü zeyde k zeyde k ü ü resel resel bir iz kal

bir iz kal ı ı r. r.

SERTL

SERTL Đ Đ K K

(f) izin en fazla derinli(f) izin en fazla derinliğği ise,i ise,

Brinell

Brinell Sertlik Deneyi Sertlik Deneyi

A C

B D

Ef d/2

f d

P

sertliğği (BSD) i (BSD) şu şu şekilde şekilde tanıtanımlanmlanıır :r :

S BSD = P

S = Π×D×f

Ancak f'ninAncak f'nin ölölçüçümümü çok zordur.çok zordur.

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Brinell

Brinell Sertlik Deneyi Sertlik Deneyi

A C

B D

Ef d/2

f d

P

f D

2 d 2

d f

= −

4 0 D.f d

f

2

2

− + =

⇒

2 2

d 2 D

1 2

f = D − −

⇒

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Brinell

Brinell Sertlik Deneyi Sertlik Deneyi

A C

B D

Ef d/2

f d

P

olduğ oldu ğ undan undan

π Df P S

BSD = P =

( ^{D D}

^d

)

π D BSD 2P

−

−

=

Bu form

Bu formülde, P kg, D ve d mm olarak yerine konulmalülde, P kg, D ve d mm olarak yerine konulmalııddır.ır.

Esasen bu bir bas

Esasen bu bir basıınnçç öölçülçümmüüdüdür ve birimi kgfr ve birimi kgf/mm/mm²²’dir. ’dir.

Ancak birimi nadiren kullan Ancak birimi nadiren kullanıılılır.r.

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Brinell

Brinell Sertlik Deneyi Sertlik Deneyi

Deneyde kullan

Deneyde kullanı ılan bilyeler: lan bilyeler:

Brinell

Brinell sertliğ sertli ğ i 450 i 450 ’den k ’ den küçü üçük olan malzemeler i k olan malzemeler iç ç in in sertli

sertliğ ğ i en az 850 BSD olan i en az 850 BSD olan çelik bilye. ç elik bilye.

sertli

sertliğ ğ i 450<BSD<630 ise metal karbü i 450<BSD<630 ise metal karb ü r bilyedir. r bilyedir.

BSD>630 ise sertliklerin

BSD>630 ise sertliklerin Brinell Brinell yö y ö ntemiyle ö ntemiyle öl l çü çü lmesi lmesi tavsiye edilmez.

tavsiye edilmez.

Standart bilye ç Standart bilye ç apı ap ı 10 mm, 10 mm,

Standart yü Standart y ü kler 500 kler 500 kgf kgf ile 3000 ile 3000 kgf kgf arası aras ında (500 nda (500 kgf kgf

artış art ış la) d la) d ı ı r. r.

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Brinell

Brinell Sertlik Deneyi Sertlik Deneyi

Uygulanan yüUygulanan yük bakk bakıır, pirinçr, pirinç gibi yumugibi yumuşak metaller işak metaller iççin in 500 500 kgfkgf, ,

ddökme alökme alüminyum iüminyum iççin in 1500 1500 kgfkgf ve ve

demir, demir, çelik gibi sert metaller içelik gibi sert metaller iççin in 3000 3000 kgfkgf’’dirdir. .

Sert malzemeler daha b

Sert malzemeler daha bü ü yü y ü k yü k y ü klerin uygulanmas klerin uygulanmas ın ı nı ı gerektirir. gerektirir.

10 mm standart 10 mm standart ö ö l l çü çü bilyesinin dışı bilyesinin d ışındaki ndaki bilye

bilye çaplar ç apları ı 5 ve 2.5 5 ve 2.5 mm’ mm ’dir dir. .

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Brinell

Brinell Sertlik Deneyi Sertlik Deneyi

Deney esnasıDeney esnasında, yünda, yük malzeme k malzeme

üzerinde belirli bir süzerinde belirli bir süüre (genellikle 10 re (genellikle 10 ile 30 saniye aras

ile 30 saniye arasıında) tutulur. nda) tutulur.

YYüük uygulandığık uygulandığında malzeme nda malzeme tepkisindeki de

tepkisindeki değğiişiklikleri karşiklikleri karşışılamak lamak iiçin yçin yüükküün uygulandn uygulandığıığı süsüre belirlidir. re belirlidir.

Sert malzemeler, öSert malzemeler, örneğrneğin in ççelik ielik için 15 s yçin 15 s yüükleme sükleme süresi yeterlidir. resi yeterlidir.

YumuYumuşak ve metal alaşak ve metal alaşışımlar, ömlar, örneğrneğin pirinçin pirinç alaşıalaşımlarmlarıı içiçin 30 s ve in 30 s ve magnezyum i

magnezyum iççin yaklain yaklaşışık olarak 2 dakikadık olarak 2 dakikadır. r.

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Brinell

Brinell Sertlik Deneyi Sertlik Deneyi

Hesaplanan BSD yanıHesaplanan BSD yanında nda ““bilyabilya

çapçapı/yı/yüük/yk/yüükleme sükleme süresiresi”” (mm/kgf(mm/kgf/s) /s) sısırasırasıyla bilgi olarak eklenir. yla bilgi olarak eklenir.

Örnek 99 BSD 5/500/30.Örnek 99 BSD 5/500/30.

BrinellBrinell deneyinde kullandeneyinde kullanılan batılan batııcıcı uçuç diğdiğer deneylerde er deneylerde kullan

kullanıılanlara kılanlara kıyasla daha büyasla daha büyüyük bir alanık bir alanı kapsarkapsar

Bu nedenle lokal heterojenliklere daha duyarlıBu nedenle lokal heterojenliklere daha duyarlı olan küçüolan küçük izlere k izlere ggööre malzemenin sertliğre malzemenin sertliğini genel olarak daha iyi temsil eder. ini genel olarak daha iyi temsil eder.

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Vickers

Vickers Sertlik Deneyi Sertlik Deneyi

BrinellBrinell sertlik deneyi, sertlisertlik deneyi, sertliği ği ççooğunlukla ğunlukla 6565-450 aras-450 arasıında olan yumuşnda olan yumuşak ak ççelik veya elik veya yapyapıı çeliçeliğğinin muayenesinde kullaninin muayenesinde kullanıılılır.r.

Malzeme daha sert olunca deneyde kullanıMalzeme daha sert olunca deneyde kullanılan lan ççelik elik bilyanbilyanıınn şekil deşekil değiğişimi de şimi de öönem kazannem kazanıır. r.

Bu nedenle daha değBu nedenle daha değiişik yşik yööntemler kullanmak ntemler kullanmak gerekir. Bunlar

gerekir. Bunlarıın en n en öönemlisi Vickersnemlisi Vickers sertlik sertlik deneyidir.

deneyidir.

Bu yöBu yöntemde metal yntemde metal yüüzeyine batızeyine batıccıı olarak olarak kare kesitli ve tepe a

kare kesitli ve tepe aççııssıı 136136°°°°°°°° olan elmas olan elmas piramit bir u

piramit bir uçç kullanıkullanıllırır

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Vickers

Vickers Sertlik Deneyi Sertlik Deneyi

VickersVickers deneyi ile deneyi ile BrinellBrinell deneyinde aynıdeneyinde aynı cihaz kullan

cihaz kullanııllır. Yalnır. Yalnıızca batızca batıcıcı uçuç dedeğiğiştirilir.ştirilir.

Piramidin bıPiramidin bıraktraktığıığı izin köizin köşşegeni (d), her iki egeni (d), her iki kököşegen uzunluşegen uzunluğğunun milimetrenin 1/1000’unun milimetrenin 1/1000’i i duyarl

duyarlııllııkta mikroskopla ökta mikroskopla öllçüçülmesi ve lmesi ve ortalamas

ortalamasıınının aln alıınmasnmasıı ile tespit edilir. ile tespit edilir.

VickersVickers sertliğsertliği (VSD) aşi (VSD) aşaağığıda verilen bağıda verilen bağıntıntı ile hesaplanıile hesaplanır :r :

S

VSD = P

d

2 2Psin α

VSD

 

 





=

Piramidin tepe a

Piramidin tepe aççıısısı =136°°°°=136°°°°

olarak al

olarak alıınnıırsa,rsa,

d

P 1.854

VSD ×

=

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Vickers

Vickers Sertlik Deneyi Sertlik Deneyi

Deney yü Deney y ü kü k ü 0.025- 0.025 -120 120 kgf kgf aras aras ı ı nda nda olabilir.

olabilir.

Uygulama s Uygulama s üresi 10 ü resi 10- -15 saniyedir. 15 saniyedir.

Vickers Vickers deneyi mikrosertlik deneyi mikrosertlik öl ö lçü çüm m ü ü nde nde de kullan

de kullan ı ı l l ır. ı r.

Bu yö Bu y ö ntemle en yumu ntemle en yumu ş ş ak malzemeden ak malzemeden en sert malzemeye kadar geni

en sert malzemeye kadar geniş ş bir bir

aralı aral ı kta sertlik kta sertlik öl ö lçü çüm mü ü yapı yap ılabilir. labilir.

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Vickers

Vickers Sertlik Deneyi Sertlik Deneyi

VSD’ VSD ’ nin nin yan yan ı ı nda gerektiğ nda gerekti ğ inde sı inde s ıras rası ıyla yla deney y

deney yü ük k ü ü ve uygulama sü ve uygulama s üresi yaz resi yazı ı l l ı ı r. r.

Örne Ö rne ğ ğ in, 550 VSD/30/20; in, 550 VSD/30/20;

deney y

deney y ü ü k k ü ü n n ü ü n 30 n 30 kgf kgf , , Uygulama s

Uygulama s ü ü resinin 20 saniye ve resinin 20 saniye ve Vickers

Vickers sertliğ sertli ğ inin 550 oldu inin 550 oldu ğ ğ unu unu gö g österir. sterir.

600’ 600 ’e kadar e kadar Brinell Brinell sertliğ sertli ğ i yaklaşı i yakla şı k k olarak

olarak Vickers Vickers sertliğ sertli ğ ine e ine e ş ş ittir. ittir.

Vickers Vickers sertli sertli ğ ğ inin birimi kgf inin birimi kgf /mm /mm

‘dir ‘ dir. .

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Vickers

Vickers Sertlik Deneyi Sertlik Deneyi

VickersVickers sertlisertliğinin avantajğinin avantajıı, olduk, oldukçça a doğdoğru okumalar yapmasru okumalar yapmasıı ve tüve tüm m metal ve i

metal ve işşlem glem göörmürmüşş yüyüzeyler zeyler iiççin sadece bir tip batin sadece bir tip batııccıı ucun ucun kullan

kullanıılmaslmasııddır. ır.

VickersVickers sertliğsertliği metallerin yani metallerin yanında seramik malzemelerin sertliında seramik malzemelerin sertliğğinin inin öölçülçümmüünde de günde de güvenilir bir sertlik övenilir bir sertlik ölçülçüm metodudur. m metodudur.

VickersVickers sertliğsertliği öi ölçlçme yme yööntemi daha uzun zaman almakla beraber ntemi daha uzun zaman almakla beraber en duyarl

en duyarlıı sertlik ösertlik ölçülçüm yöm yöntemidir. ntemidir.

Malzeme sertliMalzeme sertliğini temsil edecek ortalama bir d değini temsil edecek ortalama bir d değğeri içeri için in çok çok saysayııda izin da izin ööllçüçülmesi gerekir. lmesi gerekir.

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Knopp

Knopp Sertli Sertli ğ ğ i i

Bir malzemenin göBir malzemenin göreceli mikrosertlireceli mikrosertliğğii KnoopKnoop batma deneyi ile belirlenebilmektedir

batma deneyi ile belirlenebilmektedir

Bu deneyde tepe aBu deneyde tepe açıçıssıı 130º130º ve 173ºve 173º 30’30’ olan olan piramit

piramit şşekilli elmas bir uekilli elmas bir uçç malzeme ümalzeme üzerine zerine bastıbastırrııllıır.r.

Bir boyutu diğBir boyutu diğerinin yaklaşıerinin yaklaşık olarak 7 katk olarak 7 katıı olan olan bir iz olu

bir iz oluşur. şur.

t

L

b

b 7.11 L =

t 4.00 b =

Malzemenin sertliğMalzemenin sertliği izin derinliği izin derinliği i ööllçüçülerek lerek bulunur.

bulunur.

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Knopp

Knopp Sertli Sertli ğ ğ i i

VickersVickers sertlik ösertlik ölçlçme deneyine gme deneyine gööre daha re daha ddüüşşüük kuvvetler uygulank kuvvetler uygulanıır. r.

KnoopKnoop deneyi, cam ve seramik gibi gevrek deneyi, cam ve seramik gibi gevrek malzemelerin sertli

malzemelerin sertliğğinin test edilmesini inin test edilmesini sağsağlar. lar.

Malzeme üMalzeme üzerine uygulanan yüzerine uygulanan yük genellikle 1 k genellikle 1 kgf’kgf’denden daha azdıdaha azdır. Batr. Batııccıı uçuç yaklaşıyaklaşık olarak k olarak

0.01 ile 0.1 mm aras

0.01 ile 0.1 mm arasıında dnda dört yanlört yanlıı bir iz bıbir iz bırakrakıır. r.

t

L

b

b 7.11 L =

t 4.00 b =

L 2

14.2P

KSD =

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Shore

Shore Sertli Sertli ğ ğ i i

Bu yö Bu y öntemde bir d ntemde bir d üş ü ş ey t ey t ü ü p p i i ç ç inde d inde d ü ü ş ş ü ü r r ü ü len bir len bir ç ç ekicin ekicin cisme

cisme ç çarp arp ıp geri s ı p geri s ı ı çramas ç ramas ı ı ile ile ulaş ula ş t t ığı ığı y y ü ü kseklik kseklik ö ö l l çü çü l l ü ü r. r.

Metalin sertliğ Metalin sertli ği ile bu s i ile bu s ı ı çrama ç rama

y y ü ü ksekli ksekli ğ ğ i orant i orant ı ı l l ı ı d d ı ı r. r.

SERTL

SERTL Đ Đ K K

Shore

Shore Sertli Sertli ğ ğ i i

Lastiklerde kullanLastiklerde kullanıılan ylan yööntemde ise lastiğntemde ise lastiğin iin iççine ine batmaya

batmaya ççalalışışan bir uan bir uçç kullanıkullanıllıır.r.

Ucun gerisinde bulunan yay lastiğUcun gerisinde bulunan yay lastiğin sertliin sertliğğine gine gööre re gerilir ve yay

gerilir ve yayıın gerilmesine ban gerilmesine bağğlılı olarak lastiğolarak lastiğin in sertli

sertliğği belirlenir.i belirlenir.

Ancak burada elde edilen sonuAncak burada elde edilen sonuçlar yalnçlar yalnıız sertliz sertliğğe e değdeğil malzemenin elastisite modüil malzemenin elastisite modüllüüne ve plastik ne ve plastik şekil deşekil değğiişşim yapabilmesine de baim yapabilmesine de bağğlılı olduğolduğundan undan diğdiğer deneylerden farklıer deneylerden farklı sonuçsonuçlar verebilir.lar verebilir.