ISO 3369 Geçirgen Olmayan Sinterlenmiş Metal Malzemeler ve Sert Metaller - Yoğunluk Tayini

Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO) tarafından yayınlanan “ISO 3369 Geçirgen olmayan sinterlenmiş metal malzemeler ve sert metaller - Yoğunluk tayini” standardında, geçirimsiz sinterlenmiş metal malzemelerin ve sert metallerin yoğunluğunun belirlenmesine yönelik bir yöntem açıklanmaktadır. Bu yöntemin prensibi, bir deney parçasının önce havada, sonra sıvı içerisinde tartılması ve yoğunluğunun hesaplanarak belirlenmesine dayanır. Geçirgen sinterlenmiş metal malzemelerin yoğunluğunun belirlenmesi için ISO 2738 standardı geçerlidir.

Yoğunluk, tungsten karbür veya demir bazlı alaşımlar gibi sinterlenmiş metal malzemelerin ve sert metallerin mekanik, termal ve elektriksel özelliklerini doğrudan etkileyen temel bir özelliktir. ISO 3369 standardı, şu nedenlerle önemli görülmektedir:

Dayanıklılık ve dayanıklılık: Yoğunluk, gözeneklilikle yakından ilişkilidir. Geçirimsiz malzemeler (minimum açık gözenekli malzemeler) için, daha yüksek yoğunluk genellikle daha az iç boşluk anlamına gelir ve bu da çekme dayanımını, yorulma direncini ve aşınma performansını artırır. Örneğin, kesici takımlarda tutarlı bir yoğunluk, takımın kırılmadan yüksek hızlı işlemeye dayanmasını sağlar.
Performans tahmin edilebilirliği: Sinterlenmiş dişliler veya rulmanlar gibi uygulamalarda, hassas yoğunluk verileri, parçaların tasarım özelliklerini karşıladığını doğrulayarak yük veya termal stres altında güvenilir performans sağlar. Düşük yoğunluk aşırı gözenekliliğe işaret edebileceğinden, sapmalar erken arızaya yol açabilir.
İşlevsel tutarlılık: Sinterlenmiş mıknatıslar veya tıbbi implantlar gibi elektronik bileşenlerde yoğunluk, manyetik özellikleri veya biyouyumluluğu etkiler. Bu standart, bu malzemelerin amaçlandığı gibi performans göstermesini sağlayarak kritik uygulamalardaki riskleri azaltır.

Numune alma işlemi ISO 4489 standardına uygun olarak yapılmalıdır. Test parçasının hacmi en az 0,5 cm³ olmalıdır. Hacmi 0,5 cm³’ten az olan parçaların yoğunluğunun belirlenmesi gerekiyorsa, her bir parçanın hacmi en az 0,05 cm³ olmak üzere, birkaç parçayı bir araya getirerek tek bir ölçüm yapılır. Test parçasının yüzeyi kir, gres ve yağ gibi yapışan yabancı maddelerden iyice temizlenmelidir.

Test yapılırken, test parçası üst rafa veya tepsiye yerleştirilir. Alt raf tamamen suya daldırılmalı ve askı teli tepsiden serbestçe sarkmalı ve kısmen sıvıya daldırılmalıdır. Tüm hava kabarcıkları giderilir ve test parçası tartılır. Test parçası alt rafa yerleştirilir veya tel aracılığı ile askıya alınır. Test parçası, sadece askı teli sıvının yüzeyini delecek şekilde sıvı içeren kabın içine indirilir. Tüm hava kabarcıkları giderilir ve tartılır. 10 g’a kadar olan tartımlar 0,1 mg’a kadar, 10 g’ın üzerindeki tartımlar ise yüzde 0,001’e kadar tartılmalıdır. Tartım yapılırken test parçası, sıvı ve çevresindeki hava aynı sıcaklıkta olmalıdır. Sıvının sıcaklığı belirlenmelidir. Damıtılmış su kullanıldığında, yoğunluğu tablodan alınmalıdır.

Malzeme mühendisliği, özellikle toz metalurjisi alanında yoğunluk, mekanik dayanımı, gözenekliliği ve yük altındaki performansı etkileyen temel bir özelliktir. ISO 3369 standardı, test sırasında su emmeyen, minimum açık gözenekliliğe sahip geçirimsiz malzemeler için güvenilir bir hidrostatik (Arşimet prensibine dayalı) yöntem sunmaktadır.

Bu standart, geçirimsiz sinterlenmiş metallerin ve sert metallerin yoğunluğunu hesaplamak için hassas bir gravimetrik tekniği içermektedir. Toz sıkıştırma ve sinterleme yoluyla üretilen, tungsten karbür sert metaller veya demir bazlı sinterlenmiş parçalar gibi, geçirimsizliğin ölçüm sırasında sıvı girişini engellediği malzemeleri hedef almaktadır.

Bu yöntem, numunelerin havada tartılıp damıtılmış suya batırılması ve Arşimet prensibinden kaldırma kuvveti düzeltmesinin uygulanmasına dayanır. ISO 2738 standardı kapsamındaki geçirgen malzemeleri (birbirine bağlı gözeneklere sahip olanlar) kapsamaz. Önemli istisnalar arasında, son derece gözenekli veya emici numuneler yer alır ve bu tür durumlar için kullanıcıları gaz piknometrisi gibi alternatif yöntemlere yönlendirir.

ISO 3369 standardı, su deplasman yöntemini kullanarak çoğu numune için ölçümlerin basit ve arı/eksi 0,01 g/cm³ doğrulukta olmasını sağlar. Süreç, sıcaklık veya yüzey geriliminden kaynaklanan hataları en aza indirmek için çevresel kontrole ve kalibre edilmiş ekipmana öncelik verir.

Testlerde şu ekipman kullanılır:

Daldırma için süspansiyon kabiliyetine sahip analitik terazi (hassasiyet artı/eksi 0,1 mg).
20 derece artı/eksi 1 derecede damıtılmış su banyosu.
Emici olmayan askı teli veya beşiği (örneğin platin, en fazla 0,1 g).
Su sıcaklığı için termometre.

Teste başlarken, çatlak veya kaplama içermeyen, tek tip şekilli, temsili test parçaları seçilir (parti başına en az 3 adet). 110 derece artı/eksi 5 derecede temizlenir ve kurutulur. Kütlesi 0,1 mg’a kadar ölçülür. Damıtılmış suda süspanse edilir (gerekirse gazı alınmış), stabilizasyondan sonra (1-2 dakika) görünür kütle kaydedilir. Hesaplama için standart içinde verilen formül kullanılır. Yüksek hassasiyet gerekiyorsa hava kaldırma kuvveti düzeltilir. Raporlama yapılırken ortalama yoğunluk, sıcaklık ve sapmalar belirtilir ve kesinlik ifadesi eklenir: laboratuvarlar arası çalışmalara göre tekrarlanabilirlik en fazla yüzde 0,2, tekrarlanabilirlik an fazla yüzde 0,5.

Sonuç olarak ISO 3369 standardı, mühendislerin geçirimsiz sinterlenmiş malzemelerde yoğunluğu güvenle ölçmelerini sağlar. Toz metalurjisi daha çevre dostu, yüksek performanslı alaşımlara doğru ilerlerken, bu standart laboratuvar hassasiyetini endüstriyel ölçeklenebilirlikle birleştirmek için önemini korumaktadır.

Kuruluşumuz, yetkin ve deneyimli bir kadro ile müşterilerinin ihtiyaçlarını anlamakta, ihtiyaç duydukları ileri test hizmetlerini vermekte ve yönetim sistemlerinin kurulması, uygulanması ve iyileştirilmesi konusunda yardımcı olmaktadır. Bu çerçevede işletmelere “ISO 3369 Geçirgen olmayan sinterlenmiş metal malzemeler ve sert metaller - Yoğunluk tayini” standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.