سختی سنجی آلومینیم روشی است که سختی ماده را اندازه‌گیری می‌کند. یکی از روش‌های معمول برای سختی سنجی آلومینیم ، آزمون برینل می‌باشد. در این آزمون، یک اره‌ی سخت به سطح آلومینیوم فشار داده می‌گردد و عمق اثر ایجاد شده در سطح به عنوان نماینده‌ی سختی آن محاسبه می‌گردد.
روش دیگری نیز به نام آزمون ویکرز وجود دارد که در آن، یک آزمون دیگر با نوک مخروطی بر روی سطح آلومینیوم انجام می‌شود و از اندازه‌گیری عمق نفوذ نماینده‌ی سختی استفاده می‌گردد.
این روش‌ها به عنوان ابزارهای مهم در کنترل کیفیت و ارزیابی خواص مکانیکی آلومینیوم و مواد دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند.جهت کسب اطلاعات بیشتر با ما در گروه آنالیز آزمایشگاهی مهراندیش همراه باشید.
انواع سختی سنجی
سختی سنجی یکی از مهم‌ترین آزمون‌ها در علوم مواد و صنایع مختلف است که برای اندازه‌گیری میزان سختی یک ماده استفاده می‌شود. این آزمون‌ها به منظور ارزیابی خواص مکانیکی و کیفیت مواد انجام می‌گردند و نتایج حاصل از آن‌ها در صنایع مختلفی از جمله خودروسازی، هوافضا، فلزات، پلاستیک‌ها و سایر مواد استفاده می‌شوند.
انواع سختی سنجی به طور کلی شامل موارد زیر می‌گردد:
- روش برینل (Brinell): با استفاده از اره‌ی سخت بر روی سطح ماده، سختی آن اندازه‌گیری می‌شود.
- روش ویکرز (Vickers): با استفاده از مخروط کوچک به سطح ماده نیرو اعمال می‌گردد و سختی از ابعاد اثر نفوذ مشخص می‌شود.
- روش راکول (Rockwell): با استفاده از سنجنده کروی یا مخروطی، عمق نفوذ سنجنده به سطح ماده اندازه‌گیری می‌گردد.
- روش میکروسختی سنجی : این روش با استفاده از اندازه‌گیری اثر کوچک سنجنده بر روی سطح ماده، سختی را اندازه‌گیری می‌کند.
- روش دوگانه‌سنجی (Knoop): این روش مخصوص مواد بسیار نرم است و با استفاده از سنجنده کوچک و مثلثی، سختی را اندازه‌گیری می‌کند.
- سختی سنجی تراوشی (Ultrasonic Hardness Testing): از امواج فراصوتی برای اندازه‌گیری سختی استفاده می‌نماید.
سختی سنجی آلومينيوم به روش برينل
روش برینل (Brinell) یکی از روش‌های معمول برای سختی سنجی مواد است و برای اندازه‌گیری سختی آلومینیوم نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. این روش بر اساس اصل وارد کردن یک اره‌ی سخت به سطح ماده و اندازه‌گیری ابعاد اثر تولید شده است.
فرآیند سختی سنجی آلومینیوم به روش برینل به شرح زیر می‌باشد:
- نمونه آلومینیوم: ابتدا نمونه‌ای از آلومینیوم با ابعاد مشخص برای آزمون تهیه می‌شود.
- تهیه اره‌ی سخت: اره‌ی سخت معمولاً از کربید تنگستن تهیه می‌گردد و دارای قطر مشخصی است.
- اعمال نیرو: اره‌ی سخت بر روی سطح آلومینیوم قرار داده می‌شود و یک نیروی مشخص به آرامی بر روی آن اعمال می‌گردد.
- مدت زمان: نیرو به مدت زمان مشخصی روی نمونه ثابت می‌ماند تا اثر خود را بر روی سطح آلومینیوم تراکم کند.
- اندازه‌گیری اثر: پس از اعمال نیرو، اره‌ی سخت برداشته می‌شود و ابعاد اثر به وسیله‌ی یک میکروسکوپ اندازه‌گیری می‌گردد.
- محاسبه سختی: با توجه به قطر اثر و نیروی اعمال شده، سختی ماده با استفاده از فرمول محاسبه سختی برینل به دست می‌آید.
سختی برینل به واحد مگاپاسکال (MPa) اندازه‌گیری می‌شود و این مقدار نشان‌دهنده مقاومت آلومینیوم به نیروی فشاری است. این روش به عنوان یکی از روش‌های پرکاربرد در کنترل کیفیت و ارزیابی خواص مکانیکی مواد مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سختی سنجی آلومینیم به روش ويكرز
روش ویکرز (Vickers) یکی دیگر از روش‌های رایج سختی سنجی مواد است که برای اندازه‌گیری سختی آلومینیوم نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. این روش بر اساس اصل نفوذ یک مخروط کوچک به سطح ماده و اندازه‌گیری ابعاد اثر تولید شده توسط آن است.
فرآیند سختی سنجی آلومینیوم به روش ویکرز به شرح زیر می‌باشد:
- نمونه آلومینیوم: ابتدا نمونه‌ای از آلومینیوم با ابعاد مشخص برای آزمون تهیه می‌شود.
- مخروط ویکرز: مخروط ویکرز که معمولاً از الماس یا کربید تنگستن ساخته می‌گردد، به سطح آلومینیوم نزدیک می‌شود.
- اعمال نیرو: یک نیروی مشخص بر روی مخروط ویکرز اعمال می‌گردد تا مخروط به سطح آلومینیوم نفوذ کند.
- مدت زمان: نیرو به مدت زمان کوتاهی ثابت می‌ماند تا اثر خود را بر روی سطح آلومینیوم تراکم کند.
- اندازه‌گیری اثر: پس از اعمال نیرو، مخروط ویکرز برداشته می‌شود و ابعاد اثر تولید گشته به وسیله‌ی یک میکروسکوپ اندازه‌گیری می‌شود.
- محاسبه سختی: با توجه به ابعاد اثر تولید گشته و نیروی اعمال شده، سختی ماده با استفاده از فرمول محاسبه سختی ویکرز به دست می‌آید.
سختی ویکرز به واحد ویکرز (HV) اندازه‌گیری می‌شود و این مقدار نشان‌دهنده مقاومت آلومینیوم به نیروی فشاری است. روش ویکرز نیز همچنین به عنوان یکی از روش‌های معتبر و دقیق در کنترل کیفیت و ارزیابی خواص مکانیکی مواد مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سختی سنجی آلومينيم به روش راكول
روش سختی سنجی آلومینیم به روش راکول (Rockwell) نیز یکی دیگر از روش‌های معمول برای اندازه‌گیری سختی ماده است. این روش به عنوان یکی از روش‌های سنتی و پرکاربرد در صنعت استفاده می‌شود.
فرآیند سختی سنجی آلومینیم به روش راکول به شرح زیر است:
- نمونه آلومینیوم: ابتدا نمونه‌ای از آلومینیوم با ابعاد مشخص برای آزمون تهیه می‌شود.
- اعمال بار: در این روش، از دو نوع بار استفاده می‌گردد: بار اول به عنوان بار اصلی و بار دوم به عنوان بار نمایشی یا بار آزمایشی. بار اصلی به سطح آلومینیوم اعمال می‌شود تا یک زیرسطح نیمه‌کروی ایجاد گردد.
- بازگشت بار نمایشی: بار اصلی برداشته می‌شود و فقط بار نمایشی باقی می‌ماند.
- اندازه‌گیری عمق نفوذ: با اندازه‌گیری عمق نفوذ بار نمایشی در داخل سطح آلومینیوم، مقدار سختی به واحد های Rockwell B (HRB) یا Rockwell C (HRC) تعیین می‌شود. بسته به نوع سنجش (B یا C)، مقیاس مورد استفاده متفاوت خواهد بود.
خواندن نتیجه: نتیجه سختی با استفاده از مقیاس Rockwell B یا C خوانده می‌شود و به عنوان معیاری از سختی ماده استفاده می‌گردد.
ثبت ديدگاه