Bağlantı 1 ---> Metalik malzemelerin çekme dayanımının hesaplanmasında kullanılan referans standardlar
Bağlantı 2 ---> Plastik malzemelerin çekme dayanımının hesaplanmasında kullanılan referans standardlar
Bağlantı 3 ---> Sac, Şerit, Lama için Çekme Numunesi Ölçüleri
Bağlantı 4 ---> İçi Dolu Yuvarlak Çubuk için Çekme Numunesi Ölçüleri
Bağlantı 5 ---> Çelik Civata ve Saplama Çekme Çubuğu Numune Ölçüleri
Metaller ve alaşımların,yapısal dizaynı ve çekme deneyi sonucunda ortaya çıkan verilerinin mekanik özellikleri şunlardır:
1-) Elastiklik Modülü
2-) Akma Gerilmesi
3-) Çekme Dayanımı
4-) Kopma Uzaması
5-) Kopma Büzülmesi
1-) ELASTİKLİK MODÜLÜ:
Kopma uzaması, malzemenin sünekliğinin ölçümünün yanı sıra, kalitesi hakkında bize bilgi verdiği için de önemli bir kavramdır.
5-) KOPMA BÜZÜLMESİ
Metal ve alaşımların süneklikleri büzülmenin meydana geldiği alanda tespit edilir. Bu , genellikle testte kullanılan 0.50 mm. çapındaki numuneyle ilgilidir. Test sonucunda kopma anındaki büzülme ölçülür. Kopma yüzdesi ilk ve son yarıçaplar göz önüne alınarak aşağıdaki denklem yardımıyla hesaplanır.
GERÇEK GERİLME ve GERÇEK GENLEME
Gerilme ; numuneye uygulanan F kuvvetinin kesit alanına bölünmesiyle ortaya çıkan değerdir. Çekme deneyi sırasında kesit alanı sürekli olarak değişim gösteriyorsa , gerilme tam olarak ölçülemez. Deney sırasında numune boyun vermeye başlayınca gerilmede bir azalma, genlemede ise bir artma söz konusudur. Bu esnada gerilme değeri grafik üzerinde de maksimum değerine ulaşmıştır. Numune ilk olarak boyun verdiği anda gerilme değeri , gerçek gerilme değerinin altında kalır. Gerçek gerilme ve gerçek genleme değerleri şöyle bulunabilir.
Bağlantı 2 ---> Plastik malzemelerin çekme dayanımının hesaplanmasında kullanılan referans standardlar
Bağlantı 3 ---> Sac, Şerit, Lama için Çekme Numunesi Ölçüleri
Bağlantı 4 ---> İçi Dolu Yuvarlak Çubuk için Çekme Numunesi Ölçüleri
Bağlantı 5 ---> Çelik Civata ve Saplama Çekme Çubuğu Numune Ölçüleri
Çekme Deneyi standartlara uygun olarak hazırlanmış ve ana kütlenin özelliklerini temsil eden bir numunenin tek eksende, belirli bir hızda ve sabit sıcaklıkta koparılıncaya kadar çekilmesidir. Çekme deneyi, malzemenin statik veya yavaş uygulanan bir kuvvete karşı direncini ölçmek için yapılır.
Gerilmeye maruz kalan numune üzerine uygulanan kuvvet,testi gerçekleştiren makinede ölçülerek bir kağıda aktarılır ( Bu olay,makine üzerinde bulunan germe cihazında okunan değerin kağıda aktarılması olayıdır. )
Çekme deneyinde birçok malzeme çok sıklıkla kullanılmaktadır. Kesit alanı kalın metaller için, 0.50 mm. çapında hafif yuvarlak numuneler kullanılır. Fakat kağıt gibi ince metallerde ise yassı numuneler kullanılmaktadır.
Çekme deneylerinde kağıda aktarılmış olan bilgiler, mühendislik gerilmesi ve çekme genliğinin oluşumunda önemli bir kaynak teşkil ederler.
Çekme deneyinde birçok malzeme çok sıklıkla kullanılmaktadır. Kesit alanı kalın metaller için, 0.50 mm. çapında hafif yuvarlak numuneler kullanılır. Fakat kağıt gibi ince metallerde ise yassı numuneler kullanılmaktadır.
Çekme deneylerinde kağıda aktarılmış olan bilgiler, mühendislik gerilmesi ve çekme genliğinin oluşumunda önemli bir kaynak teşkil ederler.
1-) Elastiklik Modülü
2-) Akma Gerilmesi
3-) Çekme Dayanımı
4-) Kopma Uzaması
5-) Kopma Büzülmesi
1-) ELASTİKLİK MODÜLÜ:
Çekme testinin ilk aşamasında metal elastik deformasyona uğrar. Bu da numunenin üzerinde bulunan kuvvet kaldırılırsa , numunenin orijinal uzunluğuna geri döneceği anlamına gelmektedir. Metallerdeki maksimum deformasyon % 0.5‘den daha azdır. Genel olarak metaller ve alaşımların çekme genliği ve gerilme değerleri arasında doğrusal bir orantı vardır. Bu olay da Hooke Yasasına göre açıklanmaktadır.
σ (gerilme) = E ε (çekme genliği)
Bu formüldeki ‘’E’’ elastiklik modülüdür. ( Young Modülü )
Elastiklik modülü ; metaller ve alaşımların atomları arasındaki bağ gerilmeleriyle ilgilidir. Aşağıdaki tabloda bazı metallerin elastiklik modül değerleri listelenmiştir.
Elastiklik modülü ; metaller ve alaşımların atomları arasındaki bağ gerilmeleriyle ilgilidir. Aşağıdaki tabloda bazı metallerin elastiklik modül değerleri listelenmiştir.
Yüksek elastiklik modülüne sahip metaller kolay kolay eski hallerine dönemezler. Örnek olarak çelik ve alüminyumu verebiliriz. Çeliğin elastik modülü değeri 30x106 psi. dir. Fakat alüminyum alaşımlarının elastiklik modülü daha düşük ve 10 ile 11x106 psi olarak ölçülmüştür. Bundan da çekme genliği ve gerilme diyagramlarının gerilme artışıyla ilgili olmadığını görmekteyiz.
2-) AKMA GERİLMESİ
Akma gerilmesi, kullanılan metal veya alaşıma bağlı olarak plastik deformasyonun önemli derecede arttığı ve çekme grafiğinin düzensizlik gösterdiği gerilmedir.
Akma sınırı belirgin olmadığında bunun yerine % 0.2 plastik uzama değeri alınır. Buna da % 0.2 sınırı denir.
Öncelikle gerilme ve çekme genliği grafiğinde Hooke doğrusuna paralel bir çizgi çizilir. Bu çizginin daha önce çizilmiş olan çizgiyle kesiştiği yerde gerilme eksenine göre bir yay çizilir. Gerilme ekseniyle yayın kesiştiği yer % 0.2 ‘lik akma sınırını ifade eder.
3-) ÇEKME DAYANIMI
Çekme grafiğindeki maksimum gerilmedir. Bu gerilmeye kadar deneyde kullanılan numunenin kesiti her tarafta aynı oranda azaldığı halde, bundan sonra numune belli bir bölgede büzülür ve küçük bir gerilmeyle kopar.
Bir metal ne kadar sünekse, kopma gerçekleşmeden önce numune o kadar boyun vermektedir.
4-) KOPMA UZAMASI
Test sırasında numunenin toplam uzamasına, metalin süneklik değeri denir.
Daha genel olarak, malzeme ne kadar sünekse, deformasyon da o kadar fazla gerçekleşir. Başka bir deyişle daha fazla kopma uzaması oluşur. Buna şöyle bir örnek verebiliriz.
İnce bir alüminyum uygun koşullarında, yüksek bir kopma uzama değerine sahiptir. Bu değer %35’tir. Yine aynı kalınlıkta fakat yüksek dayanımlı ve uygun koşullarda olmayan alüminyum alaşımına baktığımızda ise kopma uzaması değerinin azaldığını ve %11 olduğunu görürüz.
Akma gerilmesi, kullanılan metal veya alaşıma bağlı olarak plastik deformasyonun önemli derecede arttığı ve çekme grafiğinin düzensizlik gösterdiği gerilmedir.
Akma sınırı belirgin olmadığında bunun yerine % 0.2 plastik uzama değeri alınır. Buna da % 0.2 sınırı denir.
Öncelikle gerilme ve çekme genliği grafiğinde Hooke doğrusuna paralel bir çizgi çizilir. Bu çizginin daha önce çizilmiş olan çizgiyle kesiştiği yerde gerilme eksenine göre bir yay çizilir. Gerilme ekseniyle yayın kesiştiği yer % 0.2 ‘lik akma sınırını ifade eder.
3-) ÇEKME DAYANIMI
Çekme grafiğindeki maksimum gerilmedir. Bu gerilmeye kadar deneyde kullanılan numunenin kesiti her tarafta aynı oranda azaldığı halde, bundan sonra numune belli bir bölgede büzülür ve küçük bir gerilmeyle kopar.
Bir metal ne kadar sünekse, kopma gerçekleşmeden önce numune o kadar boyun vermektedir.
4-) KOPMA UZAMASI
Test sırasında numunenin toplam uzamasına, metalin süneklik değeri denir.
Daha genel olarak, malzeme ne kadar sünekse, deformasyon da o kadar fazla gerçekleşir. Başka bir deyişle daha fazla kopma uzaması oluşur. Buna şöyle bir örnek verebiliriz.
İnce bir alüminyum uygun koşullarında, yüksek bir kopma uzama değerine sahiptir. Bu değer %35’tir. Yine aynı kalınlıkta fakat yüksek dayanımlı ve uygun koşullarda olmayan alüminyum alaşımına baktığımızda ise kopma uzaması değerinin azaldığını ve %11 olduğunu görürüz.
% Kopma Uzaması= | Son Uzunluk – İlk Uzunluk | x100% |
İlk Uzunluk |
Kopma uzaması, malzemenin sünekliğinin ölçümünün yanı sıra, kalitesi hakkında bize bilgi verdiği için de önemli bir kavramdır.
5-) KOPMA BÜZÜLMESİ
Metal ve alaşımların süneklikleri büzülmenin meydana geldiği alanda tespit edilir. Bu , genellikle testte kullanılan 0.50 mm. çapındaki numuneyle ilgilidir. Test sonucunda kopma anındaki büzülme ölçülür. Kopma yüzdesi ilk ve son yarıçaplar göz önüne alınarak aşağıdaki denklem yardımıyla hesaplanır.
% Kopma Büzülmesi= | İlk Kesit – Son Kesit | x100% |
İlk Kesit |
GERÇEK GERİLME ve GERÇEK GENLEME
Gerilme ; numuneye uygulanan F kuvvetinin kesit alanına bölünmesiyle ortaya çıkan değerdir. Çekme deneyi sırasında kesit alanı sürekli olarak değişim gösteriyorsa , gerilme tam olarak ölçülemez. Deney sırasında numune boyun vermeye başlayınca gerilmede bir azalma, genlemede ise bir artma söz konusudur. Bu esnada gerilme değeri grafik üzerinde de maksimum değerine ulaşmıştır. Numune ilk olarak boyun verdiği anda gerilme değeri , gerçek gerilme değerinin altında kalır. Gerçek gerilme ve gerçek genleme değerleri şöyle bulunabilir.
Örnek:100mm boyunda 80 mm² kesitinde bir çelik malzemeye çekme deneyi uygulanmıştır. Veriler aşağıdaki tabloda verilmiştir. Malzeme koptuktan sonraki boyu 160mm ve kesiti36 mm² ölçülmüştür.
a ) Malzemenin elastikiyet modülünü, çekme dayanımını, yüzde kopma uzamasını ve yüzde kopma büzülmesini bulunuz.
b )3. Noktada yüzde plastik uzamasının 0,2 olduğunu hesaplayınız.
c )6. ve 7. Noktalarda çekme ve kopma gerilmeleri ile malzemenin gerçek çekme ve gerçek kopma gerilmelerini bulunuz.
F(KG)
ΔL(mm)
1.) 800 0,05 Lo=100mm
2.) 1600 0,10 Ao=80 mm²
3.) 1920 0,32 L1=160mm
4.) 2400 4,00 As=36 mm²
5.) 3200 25
6.) 400 30
7.) 2800 Kopma olayı gerçekleşiyor
Cevap:
a) E= G /єelas= F /Ao* Lo*ΔL = 800/80*100/0,05=20000 kg/mm²
Gçek: Fmax = 4000 = 50 kg/mm² %δ = L1-Lo *100 = 160-100 *100 =%60
A0 80 L0 100
% y=A0-As *100 = 80-36 *100 = %55
A0 100
b) Toplam birim uzama єbrim= єelastik + єplastik
E= G /єelas => 3. Noktada єelas = 1920/180 = 0,0012
20000
3.noktada toplam birim uzama є=ΔL/ Lo = 0.32/100 = 0,0032
єplastik = єelastik - єbrim
єplastik =0,0032-0,0012=0,0020
єplastik =0,0020*100 = 0,2 3. Noktada plastik uzama
c) G(çekme): Fmax = 4000 = 50 kg/mm²
A0 80 bunlar normal çekme ve kopma gerilmeleri idi
G(kopma)= F /A0 = 2800/80 = 35 kg/mm²
G(kopma) g= F /AS = 2800/30 = 77 kg/mm²
A0* L0= AS*LS => AS = A0* L0/LS ve LS = L0+ΔL
=80*100/100+30 =61,5 kg/mm²
G(çekme) g : Fmax / As(g) = 4000 /61,5= 65 kg/mm²
