Hassas makaralı zincirin sertlik testine genel bakış

1. Hassas makaralı zincirin sertlik testine genel bakış

1.1 Hassas makaralı zincirin temel özellikleri
Hassas makaralı zincir, mekanik iletimde yaygın olarak kullanılan bir zincir türüdür. Temel özellikleri aşağıdaki gibidir:
Yapısal bileşim: Hassas makaralı zincir, iç zincir plakası, dış zincir plakası, pim mili, manşon ve makaradan oluşur. İç zincir plakası ve dış zincir plakası pim mili ile birbirine bağlanır, manşon pim miline geçirilir ve makara manşonun dışına monte edilir. Bu yapı, zincirin iletim sırasında büyük çekme ve darbe kuvvetlerine dayanmasını sağlar.
Malzeme seçimi: Hassas makaralı zincir genellikle 45 çelik, 20CrMnTi gibi yüksek kaliteli karbon çeliği veya alaşımlı çelikten yapılır. Bu malzemeler yüksek mukavemete, yüksek tokluğa ve iyi aşınma direncine sahiptir ve karmaşık çalışma koşulları altında zincirin kullanım gereksinimlerini karşılayabilir.
Boyutsal doğruluk: Hassas makaralı zincirlerin boyutsal doğruluk gereksinimleri yüksektir ve adım, zincir plakası kalınlığı, pim mili çapı vb. boyutsal toleranslar genellikle ±0,05 mm içinde kontrol edilir. Yüksek hassasiyetli boyutlar, zincir ve dişli çarkın birbirine geçme doğruluğunu sağlayabilir ve iletim hatalarını ve gürültüyü azaltabilir.
Yüzey işlemi: Zincirin aşınma ve korozyon direncini artırmak için, hassas makaralı zincirler genellikle karbürleme, nitrürleme, galvanizleme vb. yüzey işlemlerine tabi tutulur. Karbürleme, zincirin yüzey sertliğini 58-62 HRC'ye, nitrürleme 600-800 HV'ye çıkarabilir ve galvanizleme zincirin paslanmasını etkili bir şekilde önleyebilir.
1.2 Sertlik testinin önemi
Hassas makaralı zincirlerin kalite kontrolünde sertlik testi büyük önem taşır:
Zincir dayanıklılığını sağlayın: Sertlik, malzeme dayanıklılığını ölçmek için önemli göstergelerden biridir. Sertlik testi ile hassas makaralı zincirin malzeme sertliğinin tasarım gereksinimlerini karşıladığından emin olunabilir; böylece zincirin kullanım sırasında yeterli gerilime ve darbeye dayanabilmesi ve yetersiz malzeme dayanıklılığı nedeniyle zincir kırılması veya hasarının önlenmesi sağlanabilir.
Malzeme özelliklerini değerlendirin: Sertlik testi, malzemenin mikroyapısını ve performans değişikliklerini yansıtabilir. Örneğin, karbürleme işleminden sonra zincirin yüzey sertliği daha yüksekken, çekirdek sertliği nispeten düşüktür. Sertlik testi yoluyla, karbürlenmiş tabakanın derinliği ve homojenliği değerlendirilebilir ve böylece malzemenin ısıl işlem sürecinin makul olup olmadığına karar verilebilir.
Üretim kalitesinin kontrolü: Hassas makaralı zincirlerin üretim sürecinde, sertlik testi etkili bir kalite kontrol yöntemidir. Hammaddelerin, yarı mamullerin ve mamullerin sertliğinin test edilmesiyle, malzeme kusurları, uygunsuz ısıl işlem vb. gibi üretim sürecinde ortaya çıkabilecek sorunlar zamanında tespit edilebilir, böylece ürün kalitesinin iyileştirilmesi ve istikrarlılığının sağlanması için相应 önlemler alınabilir.
Hizmet ömrünü uzatın: Sertlik testi, hassas makaralı zincirlerin malzeme ve üretim süreçlerinin optimize edilmesine yardımcı olarak zincirin aşınma direncini ve yorulma direncini artırır. Yüksek sertliğe sahip zincir yüzeyi, aşınmaya daha iyi direnç gösterir, zincir ile dişli çark arasındaki sürtünme kaybını azaltır, zincirin hizmet ömrünü uzatır ve ekipmanın bakım maliyetini düşürür.
Endüstri standartlarını karşılayın: Makine imalat sektöründe, hassas makaralı zincirlerin sertliği genellikle ilgili ulusal veya uluslararası standartları karşılamalıdır. Örneğin, GB/T 1243-2006 “Makaralı Zincirler, Burçlu Makaralı Zincirler ve Dişli Zincirler” standardı, hassas makaralı zincirlerin sertlik aralığını belirler. Sertlik testi sayesinde, ürünün standart gereksinimlerini karşılaması ve pazar rekabet gücünün artırılması sağlanabilir.

2. Sertlik testi standartları

2.1 Yurtiçi test standartları
Ülkem, ürün kalitesinin gereklilikleri karşılamasını sağlamak amacıyla hassas makaralı zincirlerin sertlik testi için bir dizi açık ve katı standart belirlemiştir.
Standart esas: Esas olarak GB/T 1243-2006 “Makaralı zincir, burçlu makaralı zincir ve dişli zincir” ve diğer ilgili ulusal standartlara dayanmaktadır. Bu standartlar, hassas makaralı zincirlerin sertlik aralığını belirtir. Örneğin, 45 çelikten yapılmış hassas makaralı zincirler için, pimlerin ve burçların sertliği genellikle 229-285 HBW aralığında kontrol edilmelidir; karbürlenmiş zincirler için, yüzey sertliği 58-62 HRC'ye ulaşmalı ve karbürleme tabakasının derinliği de açıkça belirtilmelidir, genellikle 0,8-1,2 mm.
Test yöntemi: Yerli standartlar, test için Brinell sertlik ölçer veya Rockwell sertlik ölçer kullanılmasını önermektedir. Brinell sertlik ölçer, ısıl işlem görmemiş zincir plakaları gibi düşük sertliğe sahip ham maddeler ve yarı mamul ürünlerin test edilmesi için uygundur. Sertlik değeri, malzemenin yüzeyine belirli bir yük uygulanarak ve girinti çapı ölçülerek hesaplanır; Rockwell sertlik ölçer ise genellikle karbürlenmiş pimler ve manşonlar gibi ısıl işlem görmüş bitmiş zincirlerin test edilmesinde kullanılır. Hızlı algılama hızına, basit kullanıma sahiptir ve sertlik değerini doğrudan okuyabilir.
Numune alma ve test etme: Standart gerekliliklere göre, her hassas makaralı zincir partisinden rastgele belirli sayıda numune seçilerek test edilmelidir. Her zincir için, iç zincir plakası, dış zincir plakası, pim, manşon ve makara gibi farklı parçaların sertliği ayrı ayrı test edilmelidir. Örneğin, pim için, test sonuçlarının kapsamlılığını ve doğruluğunu sağlamak amacıyla ortadan ve her iki uçtan birer test noktası alınmalıdır.
Sonuç belirleme: Test sonuçları, standartta belirtilen sertlik aralığına kesinlikle uygun olarak belirlenmelidir. Test edilen parçanın sertlik değeri standartta belirtilen aralığı aşarsa, örneğin pim sertliği 229 HBW'den düşük veya 285 HBW'den yüksekse, zincir niteliksiz ürün olarak değerlendirilir ve sertlik değeri standart gereklilikleri karşılayana kadar yeniden ısıl işlem veya diğer ilgili işlem önlemlerine tabi tutulması gerekir.

2.2 Uluslararası Test Standartları
Dünyada hassas makaralı zincirlerin sertlik testine yönelik ilgili standart sistemler de mevcuttur ve bu standartlar uluslararası pazarda geniş etki ve tanınırlığa sahiptir.
ISO standardı: ISO 606 “Zincirler ve dişliler – Makaralı zincirler ve burçlu makaralı zincirler – Boyutlar, toleranslar ve temel özellikler”, dünyada yaygın olarak kullanılan hassas makaralı zincir standartlarından biridir. Bu standart ayrıca hassas makaralı zincirlerin sertlik testi için ayrıntılı hükümler içermektedir. Örneğin, alaşımlı çelikten yapılmış hassas makaralı zincirler için sertlik aralığı genellikle 241-321 HBW'dir; nitrürlenmiş zincirler için yüzey sertliği 600-800 HV'ye ulaşmalı ve nitrürleme tabakasının derinliği 0,3-0,6 mm olmalıdır.
Test yöntemi: Uluslararası standartlar ayrıca test için Brinell sertlik ölçer, Rockwell sertlik ölçer ve Vickers sertlik ölçer kullanılmasını önermektedir. Vickers sertlik ölçer, küçük girintisi nedeniyle, nitrürleme işleminden sonraki makara yüzeyi gibi hassas makaralı zincirlerin daha yüksek yüzey sertliğine sahip parçalarının test edilmesi için uygundur. Özellikle küçük boyutlu ve ince duvarlı parçaların test edilmesinde sertlik değerini daha doğru bir şekilde ölçebilir.
Numune alma ve test yeri: Uluslararası standartların gerektirdiği numune alma miktarı ve test yeri, yerel standartlara benzerdir, ancak test yerlerinin seçimi daha ayrıntılıdır. Örneğin, makaraların sertliği test edilirken, makaraların sertlik homojenliğini kapsamlı bir şekilde değerlendirmek için makaraların dış çevresinden ve uç yüzeylerinden numune alınması ve test edilmesi gerekir. Ayrıca, zincirin bağlantı parçaları, örneğin bağlantı zincir plakaları ve bağlantı pimleri gibi parçalar için de sertlik testleri gereklidir; bu testler, tüm zincirin mukavemetini ve güvenilirliğini sağlamak için yapılır.
Sonuç değerlendirmesi: Uluslararası standartlar, sertlik testi sonuçlarının değerlendirilmesinde daha katıdır. Test sonuçları standart gereklilikleri karşılamazsa, zincir yalnızca niteliksiz olarak değerlendirilmekle kalmaz, aynı ürün partisinin diğer zincirlerinin de çift örneklemeye tabi tutulması gerekir. Çift örneklemeden sonra hala niteliksiz ürünler varsa, tüm zincirlerin sertliği standart gereklilikleri karşılayana kadar ürün partisi yeniden işlenmelidir. Bu sıkı değerlendirme mekanizması, uluslararası pazarda hassas makaralı zincirlerin kalite seviyesini ve güvenilirliğini etkin bir şekilde garanti eder.

3. Sertlik testi yöntemi

3.1 Rockwell sertlik testi yöntemi
Rockwell sertlik testi yöntemi, günümüzde en yaygın kullanılan sertlik test yöntemlerinden biridir ve özellikle hassas makaralı zincirler gibi metal malzemelerin sertliğini test etmek için uygundur.
Prensip: Bu yöntem, belirli bir yük altında malzemenin yüzeyine bastırılan girintinin (elmas koni veya karbür bilye) derinliğini ölçerek sertlik değerini belirler. Basit ve hızlı çalışmasıyla öne çıkar ve karmaşık hesaplamalar ve ölçüm aletlerine gerek kalmadan sertlik değerini doğrudan okumayı sağlar.
Uygulama alanı: Hassas makaralı zincirlerin tespiti için, Rockwell sertlik testi yöntemi esas olarak ısıl işlemden sonra bitmiş zincirlerin, örneğin pimlerin ve kovanların sertliğini ölçmek için kullanılır. Bunun nedeni, bu parçaların ısıl işlemden sonra daha yüksek bir sertliğe sahip olması ve nispeten büyük boyutlarda olması, bu nedenle Rockwell sertlik test cihazıyla test edilmeye uygun olmalarıdır.
Algılama doğruluğu: Rockwell sertlik testi yüksek doğruluğa sahiptir ve malzemenin sertlik değişimlerini doğru bir şekilde yansıtabilir. Ölçüm hatası genellikle ±1 HRC aralığındadır ve hassas makaralı zincir sertlik testinin gereksinimlerini karşılayabilir.
Pratik uygulama: Gerçek testlerde, Rockwell sertlik ölçer genellikle 20-70 HRC sertlik aralığındaki malzemelerin test edilmesi için uygun olan HRC ölçeğini kullanır. Örneğin, karbonlanmış hassas bir makaralı zincirin piminin yüzey sertliği genellikle 58-62 HRC arasındadır. Rockwell sertlik ölçer, sertlik değerini hızlı ve doğru bir şekilde ölçebilir ve kalite kontrolü için güvenilir bir temel sağlar.

3.2 Brinell sertlik testi yöntemi
Brinell sertlik testi yöntemi, hassas makaralı zincirlerin ham maddeleri ve yarı mamulleri de dahil olmak üzere çeşitli metal malzemelerin sertlik ölçümünde yaygın olarak kullanılan klasik bir sertlik testi yöntemidir.
Prensip: Bu yöntemde, belirli bir çapa sahip sertleştirilmiş çelik veya karbür bilye, belirli bir yükün etkisi altında malzemenin yüzeyine bastırılır ve belirli bir süre boyunca tutulur, ardından yük kaldırılır, girinti çapı ölçülür ve girintinin küresel yüzey alanındaki ortalama basınç hesaplanarak sertlik değeri belirlenir.
Uygulama alanı: Brinell sertlik testi yöntemi, hassas makaralı zincirlerin ham maddeleri (örneğin 45 çelik) ve ısıl işlem görmemiş yarı mamuller gibi düşük sertliğe sahip metal malzemelerin test edilmesi için uygundur. Özellikleri arasında, malzemenin makroskopik sertlik özelliklerini yansıtabilen büyük girintiler bulunur ve orta sertlik aralığındaki malzemelerin ölçülmesi için uygundur.
Algılama doğruluğu: Brinell sertlik algılamasının doğruluğu nispeten yüksektir ve ölçüm hatası genellikle ±%2 içindedir. Girinti çapının ölçüm doğruluğu, sertlik değerinin doğruluğunu doğrudan etkilediğinden, gerçek uygulamada okuma mikroskopları gibi yüksek hassasiyetli ölçüm araçlarına ihtiyaç duyulmaktadır.
Pratik uygulama: Hassas makaralı zincirlerin üretim sürecinde, hammaddelerin tasarım gereksinimlerini karşıladığından emin olmak için Brinell sertlik testi yöntemi sıklıkla kullanılır. Örneğin, 45 çelikten yapılmış hassas makaralı zincirler için, hammaddelerin sertliği genellikle 170-230 HBW arasında kontrol edilmelidir. Brinell sertlik testi sayesinde, hammaddelerin sertlik değeri doğru bir şekilde ölçülebilir ve yetersiz sertliğe sahip malzemeler zamanında tespit edilerek, yetersiz malzemelerin sonraki üretim aşamalarına girmesi önlenebilir.

3.3 Vickers sertlik testi yöntemi
Vickers sertlik testi yöntemi, küçük boyutlu ve ince cidarlı parçaların sertliğini ölçmek için uygun bir yöntem olup, hassas makaralı zincirlerin sertlik testinde benzersiz avantajlara sahiptir.
Prensip: Bu yöntemde, tepe açısı 136° olan bir elmas tetrahedron, belirli bir yük altında test edilecek malzemenin yüzeyine bastırılır, yük belirli bir süre tutulur ve ardından yük kaldırılır, girintinin diyagonal uzunluğu ölçülür ve girintinin konik yüzey alanındaki ortalama basınç hesaplanarak sertlik değeri belirlenir.
Uygulama alanı: Vickers sertlik test yöntemi, geniş bir sertlik aralığına sahip malzemelerin ölçülmesi için uygundur, özellikle nitrürleme işleminden sonraki makaraların yüzeyi gibi hassas makaralı zincirlerin yüksek yüzey sertliğine sahip parçalarının tespiti için idealdir. Girintisi küçüktür ve küçük boyutlu ve ince cidarlı parçaların sertliğini doğru bir şekilde ölçebilir; bu da yüzey sertliği homojenliği konusunda yüksek gereksinimlere sahip tespit işlemleri için uygundur.
Algılama doğruluğu: Vickers sertlik testi yüksek doğruluğa sahiptir ve ölçüm hatası genellikle ±1 HV aralığındadır. Girintinin diyagonal uzunluğunun ölçüm doğruluğu, sertlik değerinin doğruluğu için çok önemlidir, bu nedenle ölçüm için yüksek hassasiyetli bir ölçüm mikroskobu gereklidir.
Pratik uygulama: Hassas makaralı zincirlerin sertlik testinde, makaraların yüzey sertliğini belirlemek için genellikle Vickers sertlik testi yöntemi kullanılır. Örneğin, nitrürlenmiş makaralar için yüzey sertliğinin 600-800 HV'ye ulaşması gerekir. Vickers sertlik testi ile, makara yüzeyinin farklı noktalarındaki sertlik değerleri doğru bir şekilde ölçülebilir ve nitrürleme tabakasının derinliği ve homojenliği değerlendirilebilir; böylece makaranın yüzey sertliğinin tasarım gereksinimlerini karşılaması sağlanır ve zincirin aşınma direnci ve kullanım ömrü iyileştirilir.

4. Sertlik ölçme cihazı

4.1 Cihaz türü ve prensibi
Sertlik ölçme cihazı, hassas makaralı zincirlerin sertlik testinin doğruluğunu sağlamak için önemli bir araçtır. Yaygın olarak kullanılan sertlik ölçme cihazları başlıca aşağıdaki tiplerdedir:
Brinell sertlik ölçer: Prensibi, belirli bir çaptaki sertleştirilmiş çelik veya karbür bilyeyi belirli bir yük altında malzemenin yüzeyine bastırmak, belirli bir süre bekletmek ve ardından yükü kaldırmak ve girinti çapını ölçerek sertlik değerini hesaplamaktır. Brinell sertlik ölçer, hassas makaralı zincirlerin ham maddeleri ve ısıl işlem görmemiş yarı mamuller gibi düşük sertliğe sahip metal malzemelerin test edilmesi için uygundur. Özelliği, malzemenin makroskopik sertlik özelliklerini yansıtabilen büyük girinti oluşturmasıdır. Orta sertlik aralığındaki malzemelerin ölçülmesi için uygundur ve ölçüm hatası genellikle ±%2 içindedir.
Rockwell sertlik ölçer: Bu cihaz, belirli bir yük altında malzemenin yüzeyine bastırılan girintinin (elmas koni veya karbür bilye) derinliğini ölçerek sertlik değerini belirler. Rockwell sertlik ölçer kolay ve hızlı bir şekilde çalıştırılabilir ve karmaşık hesaplamalar ve ölçüm aletlerine gerek kalmadan sertlik değerini doğrudan okuyabilir. Esas olarak, pimler ve manşonlar gibi ısıl işlemden sonra bitmiş zincirlerin sertliğini ölçmek için kullanılır. Ölçüm hatası genellikle ±1 HRC içindedir ve hassas makaralı zincir sertlik testinin gereksinimlerini karşılayabilir.
Vickers sertlik ölçer: Vickers sertlik ölçerin prensibi, belirli bir yük altında, tepe açısı 136° olan elmas dörtgen bir piramidi test edilecek malzemenin yüzeyine bastırmak, belirli bir süre bekletmek, yükü kaldırmak, girintinin diyagonal uzunluğunu ölçmek ve girintinin konik yüzey alanının taşıdığı ortalama basıncı hesaplayarak sertlik değerini belirlemektir. Vickers sertlik ölçer, geniş bir sertlik aralığına sahip malzemelerin, özellikle de nitrürleme işleminden sonraki silindir yüzeyi gibi daha yüksek yüzey sertliğine sahip hassas silindir zincirlerinin parçalarının test edilmesi için uygundur. Girintisi küçüktür ve küçük boyutlu ve ince duvarlı parçaların sertliğini doğru bir şekilde ölçebilir ve ölçüm hatası genellikle ±1 HV içindedir.

4.2 Cihaz seçimi ve kalibrasyonu
Uygun bir sertlik ölçme cihazı seçmek ve doğru şekilde kalibre etmek, test sonuçlarının güvenilirliğini sağlamanın temelidir:
Cihaz seçimi: Hassas makaralı zincirlerin test gereksinimlerine göre uygun bir sertlik test cihazı seçin. Isıl işlem görmemiş ham maddeler ve yarı mamul ürünler için Brinell sertlik test cihazı; pim ve manşon gibi ısıl işlem görmüş mamul zincirler için Rockwell sertlik test cihazı; nitrürleme işleminden sonraki makara yüzeyi gibi daha yüksek yüzey sertliğine sahip parçalar için ise Vickers sertlik test cihazı seçilmelidir. Ayrıca, farklı test aşamalarının gereksinimlerini karşılamak için cihazın doğruluğu, ölçüm aralığı ve kullanım kolaylığı gibi faktörler de dikkate alınmalıdır.
Cihaz Kalibrasyonu: Sertlik test cihazının ölçüm sonuçlarının doğruluğunu sağlamak için kullanımdan önce kalibre edilmesi gerekir. Kalibrasyon, ilgili standartlar ve spesifikasyonlara uygun olarak yetkili bir kalibrasyon kuruluşu veya profesyonel personel tarafından yapılmalıdır. Kalibrasyon içeriği, cihazın yük doğruluğunu, indenterin boyutunu ve şeklini, ölçüm cihazının doğruluğunu vb. içerir. Kalibrasyon döngüsü genellikle kullanım sıklığına ve cihazın kararlılığına göre belirlenir, genellikle 6 ay ile 1 yıl arasındadır. Kalibre edilmiş cihazlara kalibrasyon sertifikası eşlik etmeli ve test sonuçlarının güvenilirliğini ve izlenebilirliğini sağlamak için cihaz üzerinde kalibrasyon tarihi ve geçerlilik süresi belirtilmelidir.

5. Sertlik testi işlemi

5.1 Numune hazırlama ve işleme
Numune hazırlığı, hassas makaralı zincir sertlik testinin temel aşamasıdır ve test sonuçlarının doğruluğunu ve güvenilirliğini doğrudan etkiler.
Örnekleme miktarı: Ulusal standart GB/T 1243-2006 ve uluslararası standart ISO 606'nın gerekliliklerine göre, her hassas makaralı zincir partisinden test için rastgele belirli sayıda örnek seçilmelidir. Örneklerin temsil edilebilirliğini sağlamak için genellikle her partiden 3-5 zincir test örneği olarak seçilir.
Örnekleme yeri: Her zincir için, iç bağlantı plakası, dış bağlantı plakası, pim mili, kovan ve makara gibi farklı parçaların sertliği ayrı ayrı test edilmelidir. Örneğin, pim mili için, ortadan ve her iki uçtan birer test noktası alınmalıdır; makara için ise, her bir bileşenin sertlik homojenliğini kapsamlı bir şekilde değerlendirmek amacıyla, makaranın dış çevresi ve uç yüzeyi ayrı ayrı örneklenerek test edilmelidir.
Numune işleme: Numune alma işlemi sırasında, numune yüzeyi temiz ve düz olmalı, yağ, pas veya diğer kirliliklerden arındırılmış olmalıdır. Yüzeyinde oksit tabakası veya kaplama bulunan numuneler için öncelikle uygun temizleme veya giderme işlemi yapılmalıdır. Örneğin, galvanizli zincirler için, sertlik testi yapılmadan önce yüzeydeki galvaniz tabakası çıkarılmalıdır.

5.2 Test işlemi adımları
Sertlik testi işleminin temelini oluşturan test adımları, test sonuçlarının doğruluğunu sağlamak için standartlara ve şartnamelere uygun olarak titizlikle uygulanmalıdır.
Cihaz seçimi ve kalibrasyonu: Test edilecek malzemenin sertlik aralığına ve özelliklerine göre uygun sertlik test cihazı seçilmelidir. Örneğin, karbonlanmış pimler ve manşonlar için Rockwell sertlik test cihazları; ısıl işlem görmemiş ham maddeler ve yarı mamuller için Brinell sertlik test cihazları; daha yüksek yüzey sertliğine sahip silindirler için ise Vickers sertlik test cihazları seçilmelidir. Testten önce, yük doğruluğu, uç boyutu ve şekli ile ölçüm cihazının doğruluğunun gereksinimleri karşıladığından emin olmak için sertlik test cihazı kalibre edilmelidir. Kalibre edilmiş cihazlara kalibrasyon sertifikası eşlik etmeli ve cihaz üzerinde kalibrasyon tarihi ve geçerlilik süresi belirtilmelidir.
Test işlemi: Numuneyi sertlik test cihazının çalışma tezgahına yerleştirin ve numune yüzeyinin girinti ucuna dik olduğundan emin olun. Seçilen sertlik test yönteminin çalışma prosedürlerine göre, yük uygulayın ve belirtilen süre boyunca koruyun, ardından yükü kaldırın ve girinti çapını veya derinliğini ölçün. Örneğin, Rockwell sertlik testinde, bir elmas koni veya karbür bilye, belirli bir yük (örneğin 150 kgf) ile test edilen malzemenin yüzeyine bastırılır ve 10-15 saniye sonra yük kaldırılır ve sertlik değeri doğrudan okunur; Brinell sertlik testinde, belirli bir çapa sahip sertleştirilmiş çelik bilye veya karbür bilye, belirli bir yük (örneğin 3000 kgf) altında test edilen malzemenin yüzeyine bastırılır ve 10-15 saniye sonra yük kaldırılır. Girinti çapı bir okuma mikroskobu kullanılarak ölçülür ve sertlik değeri hesaplama yoluyla elde edilir.
Tekrarlı test: Test sonuçlarının güvenilirliğini sağlamak için, her test noktası birden fazla kez tekrarlı olarak test edilmeli ve ortalama değer nihai test sonucu olarak alınmalıdır. Normal şartlar altında, ölçüm hatalarını azaltmak için her test noktası 3-5 kez tekrarlı olarak test edilmelidir.

5.3 Veri kaydı ve analizi
Veri kaydı ve analizi, sertlik testi sürecinin son aşamasıdır. Test verilerinin sıralanması ve analiz edilmesiyle, ürün kalite kontrolü için temel oluşturan bilimsel ve mantıklı sonuçlar elde edilebilir.
Veri kaydı: Test işlemi sırasında elde edilen tüm veriler, örnek numarası, test yeri, test yöntemi, sertlik değeri, test tarihi, test personeli ve diğer bilgiler de dahil olmak üzere test raporuna ayrıntılı olarak kaydedilmelidir. Veri kayıtları, daha sonraki referans ve analizleri kolaylaştırmak için açık, doğru ve eksiksiz olmalıdır.
Veri analizi: Test verilerinin istatistiksel analizi, her test noktasının ortalama sertlik değeri ve standart sapması gibi istatistiksel parametrelerin hesaplanması ve sertliğin homojenliği ve tutarlılığının değerlendirilmesi. Örneğin, bir parti hassas makaralı zincirin piminin ortalama sertliği 250 HBW ve standart sapması 5 HBW ise, bu, zincir partisinin sertliğinin nispeten homojen olduğu ve kalite kontrolünün iyi olduğu anlamına gelir; standart sapma büyükse, üretim sürecinde kalite dalgalanmaları olabilir ve nedeninin araştırılması ve iyileştirme önlemleri alınması gerekir.
Sonuç belirleme: Numunenin uygun olup olmadığını belirlemek için test sonuçlarını ulusal veya uluslararası standartlarda belirtilen sertlik aralığıyla karşılaştırın. Test edilen bölgenin sertlik değeri standartta belirtilen aralığı aşarsa, örneğin pim sertliği 229 HBW'den düşük veya 285 HBW'den yüksekse, zincir uygunsuz ürün olarak değerlendirilir ve sertlik değeri standart gereklilikleri karşılayana kadar yeniden ısıl işlem veya diğer ilgili işlem önlemlerine tabi tutulması gerekir. Uygunsuz ürünler için, uygunsuzluk durumları ayrıntılı olarak kaydedilmeli ve ürün kalitesini iyileştirmek için hedefli iyileştirme önlemleri alınabilmesi amacıyla nedenleri analiz edilmelidir.

6. Sertlik testini etkileyen faktörler

6.1 Test ortamının etkisi

Test ortamı, hassas makaralı zincirlerin sertlik testi sonuçlarının doğruluğunu önemli ölçüde etkiler.

Sıcaklık Etkisi: Sıcaklık değişimleri, sertlik ölçerinin doğruluğunu ve malzemenin sertlik performansını etkileyecektir. Örneğin, ortam sıcaklığı çok yüksek veya çok düşük olduğunda, sertlik ölçerinin mekanik parçaları ve elektronik bileşenleri ısı nedeniyle genleşip büzülebilir ve bu da ölçüm hatalarına yol açabilir. Genel olarak, Brinell sertlik ölçeri, Rockwell sertlik ölçeri ve Vickers sertlik ölçerinin optimum çalışma sıcaklığı aralığı 10℃-35℃'dir. Bu sıcaklık aralığı aşıldığında, sertlik ölçerinin ölçüm hatası yaklaşık ±1HRC veya ±2HV kadar artabilir. Aynı zamanda, sıcaklığın malzemenin sertliği üzerindeki etkisi de göz ardı edilemez. Örneğin, 45# çelik gibi hassas makaralı zincir malzemesi için, sertliği düşük sıcaklık ortamında biraz artabilirken, yüksek sıcaklık ortamında sertliği azalacaktır. Bu nedenle, sertlik testi yapılırken mümkün olduğunca sabit sıcaklık ortamında gerçekleştirilmeli ve test sonuçlarını düzeltmek için o sırada ortam sıcaklığı kaydedilmelidir.
Nem etkisi: Nem, sertlik testinde esas olarak sertlik test cihazının elektronik bileşenlerinde ve numunenin yüzeyinde kendini gösterir. Aşırı nem, sertlik test cihazının elektronik bileşenlerinin nemlenmesine neden olarak ölçüm doğruluğunu ve kararlılığını etkileyebilir. Örneğin, bağıl nem %80'i aştığında, sertlik test cihazının ölçüm hatası yaklaşık ±0,5 HRC veya ±1 HV kadar artabilir. Ayrıca, nem numunenin yüzeyinde bir su filmi oluşturarak sertlik test cihazının ucu ile numune yüzeyi arasındaki teması etkileyebilir ve ölçüm hatalarına yol açabilir. Hassas makaralı zincirlerin sertlik testi için, test sonuçlarının güvenilirliğini sağlamak amacıyla %30-%70 bağıl nem oranına sahip bir ortamda yapılması önerilir.
Titreşimin etkisi: Test ortamındaki titreşim, sertlik testini etkileyecektir. Örneğin, yakındaki mekanik işleme ekipmanının çalışmasından kaynaklanan titreşim, sertlik test cihazının ucunun ölçüm işlemi sırasında hafif bir yer değiştirmesine neden olarak ölçüm hatalarına yol açabilir. Titreşim ayrıca, sertlik test cihazının yük uygulama doğruluğunu ve kararlılığını etkileyerek sertlik değerinin doğruluğunu da etkileyebilir. Genel olarak, yüksek titreşimli bir ortamda sertlik testi yapılırken, ölçüm hatası yaklaşık ±0,5 HRC veya ±1 HV kadar artabilir. Bu nedenle, sertlik testi yapılırken, titreşim kaynağından uzak bir yer seçilmeli ve titreşimin test sonuçları üzerindeki etkisi azaltılacak şekilde, sertlik test cihazının altına titreşim azaltıcı bir ped takılması gibi uygun titreşim azaltma önlemleri alınmalıdır.

6.2 Operatörün etkisi
Operatörün profesyonel seviyesi ve çalışma alışkanlıkları, hassas makaralı zincirlerin sertlik testi sonuçlarının doğruluğunu önemli ölçüde etkiler.
Kullanım Becerileri: Operatörün sertlik ölçme cihazlarındaki yeterliliği, test sonuçlarının doğruluğunu doğrudan etkiler. Örneğin, Brinell sertlik ölçme cihazı için operatörün girinti çapını doğru bir şekilde ölçmesi gerekir ve ölçüm hatası sertlik değerinde sapmaya neden olabilir. Operatör ölçme aletinin kullanımına aşina değilse, ölçüm hatası yaklaşık ±%2 oranında artabilir. Rockwell sertlik ölçme cihazları ve Vickers sertlik ölçme cihazları için operatörün yükü doğru bir şekilde uygulaması ve sertlik değerini okuması gerekir. Yanlış kullanım, ölçüm hatasının yaklaşık ±1HRC veya ±1HV oranında artmasına neden olabilir. Bu nedenle, operatörün profesyonel eğitim alması ve test sonuçlarının doğruluğunu sağlamak için sertlik ölçme cihazının kullanım yöntemleri ve önlemleri konusunda yetkin olması gerekir.
Test deneyimi: Operatörün test deneyimi de sertlik testi sonuçlarının doğruluğunu etkileyecektir. Deneyimli operatörler, test sırasında ortaya çıkabilecek sorunları daha iyi değerlendirebilir ve bunlara yönelik önlemler alabilirler. Örneğin, test sırasında sertlik değerinin anormal olduğu tespit edilirse, deneyimli operatörler deneyim ve mesleki bilgilerine dayanarak numunenin kendisinde mi yoksa test işleminde veya cihazda mı bir sorun olduğunu değerlendirebilir ve zamanında müdahale edebilirler. Deneyimsiz operatörler anormal sonuçları yanlış yorumlayarak hatalı sonuçlara yol açabilirler. Bu nedenle, işletmeler operatörlerin test deneyimini geliştirmeye ve düzenli eğitim ve uygulama yoluyla operatörlerin test seviyesini yükseltmeye odaklanmalıdır.
Sorumluluk: Operatörlerin sorumluluğu, sertlik testi sonuçlarının doğruluğu açısından da çok önemlidir. Güçlü sorumluluk duygusuna sahip operatörler, standartlara ve spesifikasyonlara sıkı sıkıya uyacak, test verilerini dikkatlice kaydedecek ve test sonuçlarını dikkatlice analiz edecektir. Örneğin, test sırasında operatörün her test noktası için testi birkaç kez tekrarlaması ve ortalama değeri nihai test sonucu olarak alması gerekir. Operatör sorumlu değilse, tekrarlanan test adımları atlanabilir ve bu da test sonuçlarının güvenilirliğinin azalmasına neden olabilir. Bu nedenle, işletmeler test çalışmalarının titizliğini ve doğruluğunu sağlamak için operatörlerin sorumluluk eğitimini güçlendirmelidir.

6.3 Ekipman doğruluğunun etkisi
Hassas makaralı zincirlerin sertlik testi sonuçlarının doğruluğunu etkileyen en önemli faktörlerden biri, sertlik test cihazının doğruluğudur.
Cihaz Doğruluğu: Sertlik ölçme cihazının doğruluğu, test sonuçlarının doğruluğunu doğrudan etkiler. Örneğin, Brinell sertlik ölçme cihazının ölçüm hatası genellikle ±%2, Rockwell sertlik ölçme cihazının ölçüm hatası genellikle ±1 HRC ve Vickers sertlik ölçme cihazının ölçüm hatası genellikle ±1 HV aralığındadır. Cihazın doğruluğu gereksinimleri karşılamazsa, test sonuçlarının doğruluğu garanti edilemez. Bu nedenle, sertlik ölçme cihazı seçilirken, yüksek doğruluk ve iyi stabiliteye sahip bir cihaz seçilmeli ve cihazın doğruluğunun test gereksinimlerini karşılamasını sağlamak için düzenli olarak kalibrasyon ve bakım yapılmalıdır.
Cihaz Kalibrasyonu: Sertlik test cihazının kalibrasyonu, test sonuçlarının doğruluğunu sağlamanın temelidir. Cihaz kalibrasyonu, yetkili bir kalibrasyon kuruluşu veya profesyonel personel tarafından ve ilgili standartlar ve spesifikasyonlara uygun olarak yapılmalıdır. Kalibrasyon içeriği, cihazın yük doğruluğunu, indenterin boyutunu ve şeklini, ölçüm cihazının doğruluğunu vb. içerir. Kalibrasyon döngüsü genellikle cihazın kullanım sıklığına ve kararlılığına göre belirlenir, genellikle 6 ay ile 1 yıl arasındadır. Kalibre edilmiş cihazlara kalibrasyon sertifikası eşlik etmeli ve kalibrasyon tarihi ve geçerlilik süresi cihaz üzerinde belirtilmelidir. Cihaz kalibre edilmemişse veya kalibrasyon başarısız olursa, test sonuçlarının doğruluğu garanti edilemez. Örneğin, kalibre edilmemiş bir sertlik test cihazı, ölçüm hatasının yaklaşık ±2HRC veya ±5HV artmasına neden olabilir.
Cihaz Bakımı: Sertlik test cihazlarının bakımı, test sonuçlarının doğruluğunu sağlamanın önemli bir adımıdır. Cihazın kullanımı sırasında, mekanik aşınma, elektronik bileşenlerin eskimesi vb. nedenlerle doğruluk değişebilir. Bu nedenle, işletmeler eksiksiz bir cihaz bakım sistemi kurmalı ve cihazı düzenli olarak bakım ve servis işlemlerini gerçekleştirmelidir. Örneğin, cihazın optik merceğini düzenli olarak temizlemek, uçtaki aşınmayı kontrol etmek, yük sensörünü kalibre etmek vb. Düzenli bakım sayesinde, cihazdaki sorunlar zamanında tespit edilip çözülerek cihazın doğruluğu ve kararlılığı sağlanabilir.

7. Sertlik testi sonuçlarının belirlenmesi ve uygulanması

7.1 Sonuç belirleme standardı
Hassas makaralı zincirlerin sertlik testi sonuçlarının belirlenmesi, ürün kalitesinin gereklilikleri karşılamasını sağlamak amacıyla ilgili standartlara titizlikle uygun olarak gerçekleştirilir.
Ulusal standart belirlemesi: GB/T 1243-2006 “Makaralı Zincir, Burçlu Makaralı Zincir ve Dişli Zincir” gibi ulusal standartlara göre, farklı malzemelerden ve ısıl işlem süreçlerinden üretilen hassas makaralı zincirler için net sertlik aralığı gereksinimleri bulunmaktadır. Örneğin, 45 çelikten üretilen hassas makaralı zincirler için, pimlerin ve burçların sertliği 229-285 HBW aralığında kontrol edilmelidir; karbürleme işleminden sonra zincirin yüzey sertliği 58-62 HRC'ye ulaşmalı ve karbürlenmiş tabakanın derinliği 0,8-1,2 mm olmalıdır. Test sonuçları bu aralığı aşarsa, örneğin pim sertliği 229 HBW'den düşük veya 285 HBW'den yüksekse, niteliksiz olarak değerlendirilecektir.
Uluslararası standart değerlendirmesi: ISO 606 ve diğer uluslararası standartlara göre, alaşımlı çelikten yapılmış hassas makaralı zincirlerin sertlik aralığı genellikle 241-321 HBW'dir, nitrürleme işleminden sonra zincirin yüzey sertliği 600-800 HV'ye ulaşmalı ve nitrürleme tabakasının derinliği 0,3-0,6 mm olmalıdır. Uluslararası standartlar, sonuçların değerlendirilmesinde daha katıdır. Test sonuçları gereklilikleri karşılamazsa, zincir niteliksiz olarak değerlendirilmekle kalmaz, aynı ürün partisinden iki kat örnekleme yapılması da gerekir. Hala niteliksiz ürünler varsa, ürün partisi yeniden işlenmelidir.
Tekrarlanabilirlik ve yeniden üretilebilirlik gereksinimleri: Test sonuçlarının güvenilirliğini sağlamak için, her test noktası genellikle 3-5 kez olmak üzere tekrar tekrar test edilmeli ve ortalama değer nihai sonuç olarak alınmalıdır. Aynı numunenin farklı operatörler tarafından yapılan test sonuçlarındaki fark, belirli bir aralıkta kontrol edilmelidir; örneğin, Rockwell sertlik testi sonuçlarındaki fark genellikle ±1HRC'yi, Brinell sertlik testi sonuçlarındaki fark genellikle ±2%'yi ve Vickers sertlik testi sonuçlarındaki fark genellikle ±1HV'yi aşmamalıdır.

7.2 Sonuçların uygulanması ve kalite kontrolü
Sertlik testi sonuçları, ürünün nitelikli olup olmadığını belirlemenin yanı sıra, kalite kontrolü ve süreç iyileştirmesi için de önemli bir referans noktasıdır.
Kalite kontrolü: Sertlik testi sayesinde, malzeme kusurları ve uygunsuz ısıl işlem gibi üretim sürecindeki sorunlar zamanında tespit edilebilir. Örneğin, test sonucunda zincir sertliğinin standart gereksinimden düşük olduğu tespit edilirse, ısıl işlem sıcaklığının veya bekleme süresinin yetersiz olduğu; sertliğin standart gereksinimden yüksek olduğu tespit edilirse, ısıl işlemde aşırı soğutma yapıldığı anlamına gelebilir. Şirket, test sonuçlarına göre üretim sürecini zamanında ayarlayarak ürün kalitesinin istikrarlı ve tutarlı olmasını sağlayabilir.
Proses iyileştirme: Sertlik testi sonuçları, hassas makaralı zincirlerin üretim sürecini optimize etmeye yardımcı olur. Örneğin, farklı ısıl işlem süreçleri altında zincirin sertlik değişimlerini analiz ederek, şirket optimum ısıl işlem parametrelerini belirleyebilir ve zincirin aşınma direncini ve yorulma direncini artırabilir. Aynı zamanda, sertlik testi, hammaddelerin sertliğinin tasarım gereksinimlerini karşılamasını sağlamak için hammadde seçiminde de temel oluşturarak ürünün genel kalitesini iyileştirebilir.
Ürün kabulü ve teslimatı: Ürün fabrikadan çıkmadan önce, sertlik testi sonuçları müşteri kabulü için önemli bir temel oluşturur. Standart gereksinimleri karşılayan bir sertlik testi raporu, müşterinin ürüne olan güvenini artırabilir ve ürün satış ve pazarlamasını destekleyebilir. Standartları karşılamayan ürünler için, şirket, müşterilere teslim edilmeden önce sertlik testini geçene kadar yeniden işleme tabi tutmalıdır; bu da şirketin pazar itibarını ve müşteri memnuniyetini artırmaya yardımcı olur.
Kalite izlenebilirliği ve sürekli iyileştirme: Sertlik testi sonuçlarının kaydedilmesi ve analizi, kalite izlenebilirliği için veri desteği sağlayabilir. Kalite sorunları ortaya çıktığında, şirketler test sonuçlarını izleyerek sorunun temel nedenini bulabilir ve hedefli iyileştirme önlemleri alabilir. Aynı zamanda, test verilerinin uzun vadeli birikimi ve analizi yoluyla şirketler, potansiyel kalite sorunlarını ve süreç iyileştirme yönlerini keşfedebilir ve kalitenin sürekli iyileştirilmesini ve geliştirilmesini sağlayabilir.