1. Galvanizli çelik ruloların test edilmesinde kullanılan ana sertlik ölçekleri nelerdir? İlgili uygulanabilir aralıklar nelerdir?
Rockwell sertlik ölçeği B (HRB), galvanizli çelik ruloların sertliğini test etmek için en yaygın kullanılanıdır, bunu Vickers sertliği (HV) ve Brinell sertliği (HB) takip eder. Rockwell sertlik testi, belirli bir çapa sahip sertleştirilmiş bir çelik bilyenin, belirli bir yük altında numune yüzeyine preslenmesini içerir. Sertlik değeri girinti derinliği ölçülerek belirlenir; derinlik ne kadar büyük olursa sertlik o kadar düşük olur. Bu yöntem hızlıdır ve girinti diyagonalinin ölçülmesini gerektirmez, bu da üretimde kalite kontrolünde yaygın olarak kullanılmasını sağlar. Galvanizli çelik sacların temel malzemesi çoğunlukla düşük-karbonlu çelik ve düşük- alaşımlı çelik olduğundan ve kalınlığı tipik olarak 0,3 ila 5,0 mm arasında olduğundan, HRB ölçeği özellikle uygundur. 1/16 inç çapında çelik bilye girintisi kullanıldığında toplam yükü 100 kg'dır. Temel malzeme mukavemeti yüksek olduğunda ve sertlik HRB 100'ü aştığında, HRC veya HRA ölçeği (elmas koni girinti kullanılarak) kullanılabilir ve girinti arızasını önlemek için girinti derinliği kontrol edilmelidir. Vickers sertliği (HV) oldukça çok yönlüdür ve ince plaka kesitlerinin veya mikroskobik alanların sertliğini değerlendirmek için uygundur. Bununla birlikte, test edilmesi yavaştır ve numunenin yüksek yüzey düzgünlüğü gerektirir, bu nedenle çoğunlukla kalite tahkim denetimi için kullanılır. Mühendislik uygulamalarında Leeb sertlik test cihazları aynı zamanda sahada tahribatsız testlerde de yaygın olarak kullanılır; HRB ve HV en iyileridir. Test sonuçları daha sonra malzeme tespiti için çekme dayanımı değerlerine dönüştürülür.
2. Galvanizli ruloların sertlik dereceleri, pekleşme derecesine göre en yumuşaktan en serte doğru nasıl sınıflandırılır?
C: Galvanizli ruloların sertlik dereceleri, ana malzemenin soğuk haddeleme sonrası sertleşme derecesine ve tavlama durumuna göre en yumuşaktan en serte doğru beş seviyede sınıflandırılır. Tavlanmış yumuşak durum (genellikle S olarak adlandırılır), yaklaşık HRB 85-110'luk bir sertliğe karşılık gelir. Temel malzeme tamamen yeniden kristalleştirme tavlamasına tabi tutulmuştur, bu da düzgün bir yapı ve iyi bir plastiklik ile sonuçlanmıştır; derin çekme için uygundur. 1/8 sert, HRB 50-71, HV 95-130'a karşılık gelir. Temel malzeme, hafif soğuk haddeleme işlemi sertleştirmesine tabi tutulmuştur; sığ bükme ve genel bükme parçaları için kullanılır. 1/4 sert, HRB 65-80, HV 115-150'ye karşılık gelir. Belirli bir mukavemete sahiptir ve iyi şekillendirilebilirliği korur; sığ silindirik parçaların ve yapısal desteklerin çekilmesine uygundur. 1/2 sert, HRB 74-89, HV 135-185'e karşılık gelir. Mukavemet daha da geliştirilir ve belirli yük taşıma gereksinimleri olan genel yapısal parçalar ve bileşenler için kullanılır. Tamamen sert malzemeler HRB 85 ve üstü ile HV 170 ve üstü anlamına gelir. Ana malzeme tavlanmamıştır veya sadece hafifçe tavlanmıştır, böylece soğuk haddeleme sonrasında yüksek mukavemetli sertleşmiş durum korunur. Çatı panelleri ve oluklu kiremitler gibi yüksek sertlik gerektiren ve karmaşık şekillendirmenin gerekli olmadığı uygulamalarda kullanılırlar.
3. Galvanizli rulonun sertlik derecesi, yüksek-mukavemetli çelik ve yapısal sınıf malzemelerde nasıl ifade edilir?
C: Düşük-alaşımlı, yüksek-mukavemetli çelik ve dubleks çelik galvanizli rulolar için, sertlik değeri artık doğrudan kalite tanımı olarak kullanılamaz, ancak mukavemet derecesi, sertlik aralığı aracılığıyla dolaylı olarak yansıtılabilir. Örneğin, EN 10292 standardına göre, sıcak-daldırma galvanizli çökeltme- ile güçlendirilmiş çelik, akma dayanımına dayalı olarak HX260LAD, HX300LAD, HX340LAD, HX380LAD ve HX420LAD gibi çeşitli sınıflara ayrılır. Mukavemet, çökelme güçlendirmesi ve tane inceltme yoluyla Nb ve Ti gibi mikro alaşım elementleri eklenerek artırılır. Bunlar arasında HX380LAD ve daha yüksek kaliteler, yaklaşık olarak HRB 85~95 ve HV 170~210 sertliklerine karşılık gelen 550 MPa'nın üzerinde çekme mukavemetlerine ulaşabilir. ASTM A653 standardında, yüksek-düşük{21}}alaşımlı çelik (HSLAS) kalitesi, kalite tanımı aracılığıyla doğrudan minimum akma dayanımını gösterir. Zorunlu sertlik gereksinimlerini karşılaması gereken çelik kaliteleri standartta ayrı ayrı listelenmiş olup, sertlik test koşulları açıkça belirtilmiştir. Avrupa standardı EN 10147'deki S220GD ve S350GD gibi yapısal sınıf galvanizli çelik saclar (S serisi) için standardın kendisi bir sertlik değeri zorunlu kılmaz, ancak fiili üretimde sertlik, tavlama durumu ve süreç stabilitesi için bir süreç kontrol göstergesi olarak kullanılır.
4. Sertlik ve mukavemet arasındaki dönüşüm ilişkisi nedir ve mühendislikteki uygulamaları nelerdir?
C: Galvanizli rulolarda kullanılan karbon çeliği ve düşük{0}}alaşımlı çelik alt tabakalar için, Rockwell sertliği (HRB) ile çekme mukavemeti arasında iyi bir doğrusal pozitif korelasyon vardır. Endüstriyel uygulamada, yaklaşık dönüşüm için yaygın olarak ampirik bir formül kullanılır: Çekme mukavemeti (MPa) ≈ 3,2 × HRB + 150 (Bu formül, 50~100 HRB aralığına sahip düşük- karbonlu çelik için geçerlidir). Sertlik testi basit ve hızlıdır ve şerit üretim hatlarında sürekli olarak gerçekleştirilebilir; çekme testi ise standart numunelerin kesilmesini gerektirir ve-zaman alıcıdır. Bu nedenle sertlik testi, parçaların mekanik özelliklerini hızlı bir şekilde tahmin etmek için proses kalite kontrolünde yaygın olarak kullanılmaktadır. Mühendislik sahasında operatörler, galvanizli rulolar veya bitmiş ürünler üzerinde sertlik testleri yapmak için Leeb sertlik test cihazlarını veya taşınabilir Rockwell sertlik test cihazlarını kullanır, tablolara başvurarak HRB değerini çekme mukavemeti değerine dönüştürür ve ardından malzemenin GB/T 700 ve GB/T 1591 gibi standartlara göre tasarım gereksinimlerini karşılayıp karşılamadığını belirler. Ancak bu dönüşüm ilişkisinin yalnızca aynı çelik kalitesi ve benzer ısıl işlem koşullarının karşılaştırılması için geçerli olduğunu belirtmek gerekir. Farklı bileşim sistemlerine sahip galvanizli rulolar için (örneğin, IF çeliği ve fosfor-yüksek-mukavemetli çelik içeren) aynı dönüşüm formülü malzemelere doğrudan uygulanamaz.
5. Çinko kaplama tabakasının kendisi sertlik testi sonuçlarını etkiler mi? Alt tabakanın gerçek sertliğini elde etmek için doğru şekilde nasıl çalıştırılır?
C: Çinko kaplama tabakasının alt tabakanın sertlik testi sonuçları üzerindeki etkisi genellikle ihmal edilebilir düzeydedir. Çinko kaplama tabakasının kalınlığı genellikle 5 ila 30 mikrometre arasındadır (her iki taraf için toplam, bir taraf için yaklaşık 2,5 ila 15 mikrometre), Rockwell sertlik testi çeliği bilye girintisinin metal yüzey üzerindeki girinti derinliği tipik olarak 0,1 ila 0,5 milimetreye ulaşır. Girinti derinliği çinko kaplama tabakasının kalınlığını çok aşıyor. Bu nedenle ölçülen sertlik değeri esas olarak çelik alt tabaka tarafından belirlenir; çinko tabakası sadece sığ bir yüzey tabakası sağlar ve girinti direncine katkısı ihmal edilebilir düzeydedir. Baosteel ayrıca ürün teknik özelliklerinde çinko kaplama katmanının kendisinin sertlik değeri üzerindeki etkisinin ihmal edilebilir olduğunu açıkça belirtmektedir. Ancak test sonuçlarının doğruluğunu sağlamak için yine de aşağıdaki operasyonel noktalara dikkat edilmelidir: İlk olarak, testten önce, test noktasının yüzeyindeki çinko{11}}zengin katman ve yağ lekeleri ince zımpara kağıdıyla nazikçe çıkarılabilir, ancak alt tabakanın zarar görmesini önlemek için aşırı zımparalamadan kaçınılmalıdır; ikincisi, tek nokta hatalarını ortadan kaldırmak için genişlik ve uzunluk yönlerinde en az 35 test noktası alınmalıdır; Son olarak, galvanizli rulolarda bariz boylamsal sertlik dalgalanmaları olduğunda, bu genellikle kaplamanın kendisinden kaynaklanan sapmalardan ziyade, galvanizleme öncesi eşit olmayan tavlama sıcaklığı gibi proses sorunlarını yansıtır ve çekme testi ve mikro yapı analizi ile doğrulanmalıdır. Son derece büyük kaplama kalınlığına sahip (örneğin 80 mikrometreyi aşan) kalın{15}}kaplanmış ürünler için, en doğru ve güvenilir alt tabaka sertlik değerini elde etmek amacıyla sertlik testini gerçekleştirmeden önce numunenin test yüzeyinin alt tabaka katmanına kadar hafifçe taşlanması önerilir.