Malzemelerin Mekanik Özellikleri

tarafından Serhat Gülenç
0 yorum 134 görüntüleyenler

MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ

    Mühendislik malzemeleri rijit (sekil değişimi olmayan) malzemeler olmadıkları için belirli kuvvet altında deforme olurlar. Bu deformasyonun boyutunu öğrenmek amacıyla malzemelere çekme, sertlik, eğme ve basma gibi birçok test uygulanır. Bu test sonucunda alınan verilere göre malzemenin mekanik özellikleri belirlenir. Alanlara göre testler farklık gösterir. Örneğin vinçlerde, asansörlerde ve çekicilerde kullanılan halat, çekme kuvvetine maruz kalmaktadır. Bu kuvvetlere karşı kopmadan ve şekil değiştirmeden dayanıp dayanamayacağı çekme testi ile belirlenir. 

Mil gibi çokça sert malzemelere çekme testi uygulanamayacağından sertlik testleri yapılmaktadır. Çekme testi uygulanmamasının sebebi ise çok fazla mukavemete sahip olduğundan birim şekil değişikliği olmamasıdır. Şimdi ise bu testlerden en önemli olan çekme testini anlatalım.

Çekme Testi

    Çekme testinin amacı malzemelerin eksenel yük altında şekil değişimlerini incelemek ve belirlemektir. Bunun için boyutları standartlara uygun olarak dikdörtgen veya daire kesitli şekilde bir numune alınır ve işleme sokulur. Cihaz uyguladığı kuvveti ve uzama verilerini bize verir.

    Teste başladıktan sonra cihaz bize kuvvet ve uzamaya dair yaklaşık dokuz bin veri verir. Bu veriler başta anlamsız olsa da mühendisler tarafından bazı işlemlere tabi tutularak anlamlandırılır.  Bu verileri kullanarak Gerilme-Uzama grafiği çizilir. Bu grafiğin nasıl çizildiğini , bizler için ne anlam ifade ettiğini ve bazı teorik tanımları verelim.

çekme testi

Tanımlar ve Teorik Bilgiler

Gerilme (σ) ; birim alana etkiyen yük anlamına gelir ve  kuvvet/alan şeklinde bulunur.

Akma gerilmesi; malzemenin ilk şekil değiştirmeye başladığı gerilme değeridir.

Çekme gerilmesi; malzemenin dayanabileceği max. gerilme değeridir.
Kopma gerilme; numunenin koptuğu anki gerilme değeridir.

Birim Şekil Değiştirme (ε); Malzemede oluşan boy değişiminin ilk boya oranıdır ve  (Lson-Lilk)/Lilk şeklinde bulunur.

Elastisite Modülü (E); birim uzama başına düşen gerilme olarak tanımlanır. Elastisite Modülü ne kadar büyük ise malzeme o kadar mukavemetlidir(dayanıklıdır). Elastisite modülü malzemenin ne kadar dayanıklı olduğunu ayrıca numunenin malzemesi bilinmiyorsa hangi malzeme olduğunu gösterir.
Akma, çekme ve kopma gerilmeleri ise malzemenin kullanılacak alan konusunda bilgi verir. Kopma değeri 1250MPa olan bir malze 1350MPa’lık bir çalışma alanına kullanılamaz.

Mühendislik Gerilme-Uzama grafiği;

Cihazdan alınan kuvvet ve şekil değiştirme değerleri, gerilme ve birim şekil değiştirme verilerine dönüştürülür. Gerçek gerilme-uzama grafiğinden ayıran en büyük özellik ise gerilme sonuçları bulunurken alınan alanlardır. Gerçek grafiği çizerken kesit alanda sürekli daralma olacağından anlık alan alınmalıdır. Mühendislik grafiğinde ise ilk sahip olduğu kesit alan alınır ve sabit kabul edilir. Gerçeğin seçilen değerden büyük olması güvenlik konusunda avantaj sağlamaktadır.

Mühendislik Gerilme-uzama grafiğini yorumlamak gerekirse bir örnek üzerinden gidelim.
Bu grafik yardımı ile malzemenin çekme, akma, kopma gerilmelerini; elastisite modülü, rezilyans, tokluk gibi birçok önemli özelliğini bulabiliriz

malzemelerin mekanik özellikleri

Rezilyans; malzemenin şekil değişikliği başlamadan önce üzerinde tuttuğu enerji miktarıdır.

Tokluk; rezilyansın en genel hali olan numunenin kopana kadar sömürdüğü toplam enerjidir. Grafiğin atında kalan alan olarak hesaplanır.

 

 

 

 

Diğer yazılarım için: https://blog.egesavtek.com/author/serhatgulenc/

Beğeneceğinizi düşündüğümüz yazılar