Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi ©...
Transcript of Doç. Dr. Atilla EVC øN Afyon Kocatepe Üniversitesi ©...
1
1
Malzemelerin Mekanik Özellikleri
2
Bölüm Çıktıları
Malzemelerin mekanik özellikleriyle alakalı temel konuların öğrenilmesi.
Malzemelerin mekanik özelliklerini etkileyen faktörleri değerlendirilmesi.
Bu özelliklerin değerlendirildiği temel test prosedürlerinin gözden geçirilmesi.
3
Teknolojik Önem
Spor ekipmanlarında kullanılan malzemeler hafif, tok ve darbe direnci yüksek olmak zorundadır.
Yukarıda görüldüğü gibi uçak, alüminyum alaşımı ve karbon fiberle güçlendirilmiş kompozitlerden imal edilmiştir.
4
Mekanik Özellikler Terminolojisi
Mukavemet - Birim kesit alanına uygulanan yüktür. Young modülü (E) - Gerilim-Gerinim eğrisinin doğrusal bölümünün eğimidir. Kayma modülü (G) - Gerilim-kayma eğrisinin doğrusal parçasının eğimidir. Viskozite ( ) - Akmaya karşı dirençtir. Kayma geriliminin kayma deformasyon hızına oranıdır. Tiksotropik davranış - Kayma incelmesi, kayma hızının zamanla azalması.
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016
2
5
(c)2
003
Bro
oks/
Col
e, a
div
isio
n of
Tho
mso
n L
earn
ing,
Inc.
Tho
mso
n L
earn
ing ™
is a
trad
emar
k us
ed h
erei
n un
der l
icen
se.
Çekme Eğme Basma Kayma
Elastik malzemeler için Young Modülünün bulunması
Lineer olmayan malzemeler için eğrinin tanjantı Young Modülü yerine kullanılır
6
Çekme Testi: Gerilme-Gerinim grafiğinin kullanılması
Yük - Test esnasında malzemeye uygulanan yüktür.
Gerinim ölçer - Boydaki değişimi ve deformasyonu ölçen cihaz.
Camsı Sıcaklık (Tg ) - Sünekmalzemenin gevrek davranmaya başladığıandaki sıcaklığıdır.
Mühendislik Gerilimi - Uygulanan yükün malzemenin orijinal kesitine bölümüdür.
Mühendislik Gerinimi - Çekme testi esnasında birim uzunlukta malzemede oluşan deformasyondur.
7
(c)2
003
Bro
oks/
Col
e, a
div
isio
n of
Tho
mso
n L
earn
ing,
Inc.
Tho
mso
n L
earn
ing ™
is a
trad
emar
k us
ed h
erei
n un
der l
icen
se.
Çekme testinde malzemeye hareketli bir kafa ile uygulanan tek yönlü yük uygulanır. Kafanın hareketi vida veya hidrolik mekanizma kullanılarak sağlanır.
Kuvvet
Çap
Kavrama
Kavrama
Ölçü boyu
Hareketli kafa
8
Mühendislik Gerilme ve Gerinimi
Mühendislik Gerilmesi:
Mühendislik Gerinimi:
A0: Deneyden önceki orijinal kesit alanıl0 : Ölçü işaretleri arasındaki ilk boyl : Kuvvet (F) uygulandıktan sonraki ölçü işaretleri arasındaki boy.
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016
3
9
(c)2
003
Bro
oks/
Col
e, a
div
isio
n of
Tho
mso
n L
earn
ing,
Inc.
Tho
mso
n L
earn
ing ™
is a
trad
emar
k us
ed h
erei
n un
der l
icen
se.
Farklı malzemeler için Gerilim-Gerinme eğrileri
10
11
(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning™ is a trademark used herein under license.
Bir alüminyum alaşımı için Gerilim-Gerinme grafiği
Elastik limit
Çekme mukavemeti
Kopmamukavemeti
Plastik deformasyon
Elastik gerilme
Elastiklik modülü
Kopmada uzama
Akma dayanımı
Elastik bölge Plastik bölge
12
Elastik - Plastik şekil değiştirme
•Büyük kuvvetler uygulandığında malzeme plastik davranış gösterir.
•Gerilme arttığında dislokasyonlar hareket etmeye başlar. Kayma olur ve malzeme plastik olarak şekil değiştirir.
•Kuvvet kaldırıldığında elastik şekil değişikliği ortadan kalkar fakat kaymanın neden olduğu değiştirme kalıcıdır.
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016
4
13
Alüminyum Alaşımının Çekme Testi
Tablodaki uzunluk verilerini mühendislik gerilim-gerinim verilerine çeviriniz.
14
Örnek hesaplama
1000 Ib yükleme için
15
16
Çekme testinden elde edilen özellikler
Elastik limit Çekme mukavemeti, boyun verme Hooke Kanunu Poisson oranı Elastiklik modülü (Er) Tokluk Süneklik
=E.υ = - εt / εl
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016
5
17
18
(c)2
003
Bro
oks/
Col
e, a
div
isio
n of
Tho
mso
n L
earn
ing,
Inc.
Tho
mso
n L
earn
ing ™
is a
trad
emar
k us
ed h
erei
n un
der l
icen
se.
Çelik ve alüminyumun elastik davranışının karşılaştırılması. Verilen bir gerilimde alüminyum çelikten 3 kat daha elastiktir.
19
Farklı mühendislik malzemeleri için Elastik Modül aralıkları. (Source: Reprinted from Engineering Materials I, Second Edition, M.F. Ashby and D.R.H. Jones, 1996, Fig. 3-5, p. 35, Copyright © 1996 Butterworth-Heinemann. Reprinted with permission from Elsevier Science.)
20
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016
6
21
POİSSON ORANI (Poisson ratio) :Başka bir önemli elastik deformasyonbölgesi özelliğidir. Bir malzeme elastikolarak zorlandığında Çap yönündekideğişimin Boyca değişime oranınapoisson oranı denir
υ = - εt / εl
buradaυ = Poisson oranıεt = enine gerinimεl = boyuna gerinim
22
Elastisite Modülü (E)
Yüksek ergime sıcaklığına sahipmalzemeler yüksek elastisitemodülüne sahiptirler.
Malzemenin rijitlik ölçüsüdür. YüksekE değerine sahip malzeme elastikyükleme altında boyut ve şeklinikorur.
23
Süneklik
Malzemenin kopmaksızındayanabileceği şekil değiştirmemiktarıdır.
24
Örnek Alüminyumun Young ModülüTablodaki verileri kullanarak Alüminyumun elastiklik modülünü hesaplayın, bu modülü kullanarak 50 inç’lik bir çubuğun deformasyon sonrası uzunluğunu bulunuz? Gerilim olarak 30000 psi uygulandığını göz önüne alınız.
35.000 psi gerilimde gerinim değeri 0,0035
Hooke Kanunundan
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016
7
25
Gerçek Gerilme Gerçek Gerinim
Gerçek gerilim Numuneye o anda uygulanan yükün o andaki kesite bölümüile elde edilen gerilimdir
Gerçek gerinim Gerçek boyutları kullanarak hesaplanan gerinimdir. εt ln(l/l0).
(c)2
003
Bro
oks/
Col
e, a
div
isio
n of
Tho
mso
n L
earn
ing,
Inc.
Tho
mso
n L
earn
ing ™
is a
tr
adem
ark
used
her
ein
unde
r lic
ense
.
Gerçek gerilim-gerinim diyagramı ve mühendislik gerilim gerinim diyagramı.
26
Gerçek Gerilme Gerçek Gerinim
Alan devamlı değişmektedir, orijinal alan A0 değildir.
Gerçek Gerilme:
Gerçek Gerinim:
A: Kuvvetin uygulandığı gerçek alanln(A0/A), boyun vermeye başladıktan sonra kullanılmalıdır.
27
Gevrek (kırılgan) Malzemelerde eğme testi
Eğme testi - Malzemenin statik veya yavaşuygulanan yüke gösterdiği direnci ölçer. Malzeme iki ucundan desteklenerek yük malzemenin ortasına uygulanır.
Eğilme dayanımı veya kopma modülü - Eğme testinde numunenin kırılması için gerekli gerilim.
Eğilme modülü - Eğme testi sonuçlarından hesaplanan elastisite modülüdür. Bu gerilim-defleksiyon eğrisinin eğimidir.
28
(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning™ is a trademark used herein under license.
Gevrek malzemelerin gerilim-gerinim eğrilerinin sünek malzemelerle karşılaştırması.
Gevrek
Orta sünek
Yüksek sünek
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016
8
29
(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning™ is a trademark used herein under license.
(a) Gevrek malzemelerin gerilimini ölçmede kullanılan eğme testi(b) eğme testi ile bulunan defleksiyon δ.
30
(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning™ is a trademark used herein under license.
(a) Üç nokta ve (b) dört nokta eğme testi
31
Eğme Testi- Eğilme Mukavemetinin Ölçümü
FL/2 L/2
= orta okta sapması
kesit
R
b
d
dikdörtgen
daireselMax gerilme bölgesi
• Eğilme Mukavemeti: • Tipik değerler
Data from Table 7.2, Callister & Rethwisch 3e.
Si nitrürSi karbürAl oksitCam
250-1000100-820275-700
69
30434539369
Malzeme fs(MPa) E(GPa)
223bd
LFffs (dikdörtgen kesitli)
(dairesel kesitli)3RLFf
fs
32
Çekme mukavemeti
Basmamukavemeti
Eğilme mukavemeti
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016
9
33
Malzemelerin Sertliği
Sertlik testi - Malzemenin yüzeyinin keskin bir obje ile delinmeye olan direncini ölçer.
Makrosertlik - Malzemelerin genel sertlikleridir. >2N büyük yük kullanılır.
Mikrosertlik 2N’un altında yük uygulanarak yapılan sertlik testidir. Ör:Knoop (HK).
Nano-sertlik - 1–10 nm uzunluk skalasındaki malzemelerin çok düşük yükler kullanılarak (~100 μN) sertliklerinin alınmasıdır.
34
Sertlik Deneyinin Yapısı
Sertlik testinde sert bir nesnemalzeme yüzeyine batırılmakistendiğinde, malzemenin gösterdiğidirenç ölçülür.En çok kullanılan sertlik testleriRockwell ve Brinell sertlik testleridir.
35
Brinell Sertlik Testi
Genellikle 10 mm çapında sert çelik bir küre malzeme yüzeyine bastırılır.
F: Uygulanan kuvvet (kg)D: Bilyanın çapı (mm)Di: İzin çapı (mm)
36
Rockwell Sertlik Testi
Yumuşak malzemeler için küçük çaplı çelikküreler sert malzemeler için ise elmas konikullanılır.
Kürenin iz derinliği cihaz tarafından ölçülürve Rockwell sayısına çevrilir.
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016
10
37
Vickers ve Knoop Sertlik Testleri
Bu testlerde çok küçük izler oluşturulur vebu izleri ölçmek için mikroskop kullanılır.
38
39
(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning™ is a trademark used herein under license.
Brinell ve Rockwell sertlik testleri için uçlar
40
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016
11
41
42
43
Metallerin Kırılması Kırılma, gerilme altındaki katının iki veya daha fazla parçaya ayrılmasıdır. Genel olarak metallerin kırılması sünek veya gevrek veya ikisinin arası şeklinde olabilir. Aşağıdaki şekilde bir çekme numunesinde kırılma türleri ve deformasyon miktarları görülmektedir. Sünek malzemede, kırılma öncesi yüksek oranda deformasyon (kesit alanı daralması, %uzama) görülür ve kırık yüzey düzensiz şekillidir. Buna karşılık gevrek malzemelerde deformasyon az olup kırık yüzey nispeten düzdür.
44
Sünek KırılmaMetallerdeki sünek kırılma, büyük miktarda plastik şekildeğiştirmeden sonra meydana gelir ve yavaş bir çatlak ilerlemesiylekendini belli eder. Sünek kırılmada aşağıda soldaki şekilde gösterildiğigibi birbirinden farklı kademeler vardır.– Numunede bir boyun (a) ve bu boyun bölgesinde boşluklaroluşur(b).– Boyun bölgesindeki boşluklar numunenin merkezinde birleşerekçatlak oluşur (c) ve çatlak uygulanan yüke dik yönde, numuneninyüzeyine doğru ilerler(d).– Çatlak yüzeye yaklaştığında çatlağın yönü çekme eksenine göre45°olacak şekilde çanak ve koni kırılması meydana gelir(e).
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016
12
45
Gevrek KırılmaMetallerin ve alaşımların kırılmasının birçoğu, çok az plastik deformasyonlagevrek şekilde hızla kırılır ve gevrek kırılma yüzeyi makroskopik olarak enbüyük normal gerilmeye diktir
Çok kristalli malzemelerde gevrek kırılma genellikle taneiçindedir, yani çatlak tanelerin içinden (şekil A)geçmektedir. Fakat tane sınırı kırılgan bir film içeriyorsaveya zararlı bazı elementlerin (P,S gibi) ayrılarak tane sınırıbölgesinde birikmesiyle tane sınırları gevrekleşmiş isetaneler arası gevrek kırılma da (şekil B) görülebilir.
46
Deformasyon Hızı Etkisi ve Darbe Davranışı
Darbe testi - Malzemenin ani yük altında kırılmadan absorbe etme yeteneğini ölçer.
Darbe enerjisi - Yük aniden uygulandığında numunenin kırılmasıiçin gerekli enerjidir.
Darbe tokluğu - Malzemenin (genelde çentiklenmiş numunenin) kırılma esnasında çarpma testinde absorbeedilen enerjidir.
Kırılma tokluğu - Malzemede hatanın varlığında malzemenin kırılmaya gösterdiği dirençtir.
47
(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning™ is a trademark used herein under license.
Çarpma deneyi: (a) Charpy ve Izod testleri(b) Tipik örneklerin boyutları
Ani darbelere karşı direnci iyi olan malzeme seçmek için malzemenin kopmaya karşı direnci darbe testiyle ölçülür.
48
Çarpma Testlerinden Elde Edilen Özellikler
Sünek gevrek geçiş sıcaklığı - Çarpma testinde malzemenin gevrek davranış sergilediği sıcaklık değeridir.
Çentik duyarlılığı - Çentik, çizik veya diğer hataların malzemenin özellikleri üzerine etkisini ölçer. Örnek: tokluk, yorulma ömrü.
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016
13
49
(c)2
003
Bro
oks/
Col
e, a
div
isio
n of
Tho
mso
n L
earn
ing,
Inc.
Tho
mso
n L
earn
ing ™
is a
trad
emar
k us
ed h
erei
n un
der
lice
nse.
Süper-tok naylon termoplastik polimerin Izod test sonuçları.
Gevrek Sünek
Geçiş Sıcaklığı
Yüksek sıcaklıklarda malzemesünektir ve kopmadan öncegerilir.Düşük sıcaklıklarda malzemegevrektir ve kopmanoktasında çok az şekildeğişimi gözlenir.Sıcaklık azaldıkça sünekmetal, gevrekleşir, yani sünek-gevrek geçişi olur.Sünek-Gevrek GeçisSıcaklıgı (SGGS),malzemenin sünek kopmadangevrek kopmaya geçtiğisıcaklık olup darbe testi ileölçülür.Yüksek sıcaklıklardanumunenin kopması içinbüyük enerji enerji gereklidir.Halbuki düşük sıcaklıklardamalzeme daha az enerji ilekopar.
50
Titanic 1912- Soğuk okyanus sularındaki gemi gövdesinde ani kırılmalar. Çözüm SGGS üstünde kal !
51
Liberty 1940 - Saçlarda kaynak hataları ve açık denizlerdefazla gerilmenin yarattığı zorlama nedeniyle soğukokyanus sularında gemilerin gövdeleri aniden ikiyeayrılmıştır.
52
(c)2
003
Bro
oks/
Col
e, a
div
isio
n of
Tho
mso
n L
earn
ing,
Inc.
Tho
mso
n L
earn
ing ™
is a
trad
emar
k us
ed h
erei
n un
der l
icen
se.
HMK karbon çeliği ve YMK paslanmaz çelik Charpy V-çentik sonuçları. YMK kristal yapı absorbe olan enerjisi yüksek ve herhangi bir geçiş sıcaklığı sergilemez.
Paslanmaz çelikYMK yapısı
% 0,06 çelikHMK yapısı
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016
14
53
(c)2
003
Bro
oks/
Col
e, a
div
isio
n of
Tho
mso
n L
earn
ing,
Inc.
Tho
mso
n L
earn
ing ™
is a
trad
emar
k us
ed h
erei
n un
der l
icen
se.
Gerçek gerilim-gerinim eğrisi altındaki alan tokluğu verir.B malzemesi düşük akma gerilmesine sahip olmasına rağmen daha yüksek enerji absorbe eder.
54
Kırılma Mekaniği
Kırılma Mekaniği - Hata var olduğunda malzemenin kırılmaya karşı gösterdiği direnci inceler.
Kırılma Tokluğu - Hata var olduğunda malzemenin kırılmaya karşı gösterdiği dirençtir.
Kırılma Mekaniği Kırılma Mekaniği, katı cisimler mekaniğinin
bir alanı olup çatlak içeren cisimlerinmekanik davranışı ile ilgilenir.
Uygulanan gerilme, çatlak boyutu ve kırılma tokluğukırılma mekaniğindeki üç önemli faktördür.
56
aYK I Şekil Faktörü
Gerilme şiddet faktörü
Çatlak boyu
Uygulanan nominal gerilme
Y; numune ve çatlağın geometrisine bağlı boyutsuz parametredir ve çeşitligeometriler için konu ile ilgili literatürlerden alınabilir.(genellikle 0.5 < Y < 2 ,Tada vd., 973),
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016
15
Çatlak ve Gerilme Şiddeti Yaklaşımı
aYK I
Gerilme bileşeni ve birimi MPa olan bumalzemenin kalınlığı B ile gösterilmekte vebirimi mm olarak alınmaktadır. Çatlak içeren buplakanın çatlak ucundaki gerilme şiddeti faktörüKI olup birimi MPam’ dır.
İçinde 2a uzunluğundaçatlak içeren birmalzeme gerilmeyemaruz bırakılıyor.
Yükleme Tipleri ve Gerilme ifadeleri Her tip yüklemede 1/r çatlak ucunda tekillik meydana
getirir, K (gerilme şiddeti faktörü) ve fij (boyutsuz şekildüzeltme faktörü) yükleme tipine ve geometriyebağlıdır. (i,j=1,3)
Mod I : çekme modu Mod II : kayma modu Mod III : yırtılma (makaslama) modu
Iij
IIij
0rf
r2K
lim
IIij
IIIIij
0rf
r2K
lim
III
ijIIIIII
ij0r
fr2
Klim
Kırılma tokluğunun kalınlık ile değişimi
KI = KC
Kırılma kriteri ve kırılma tokluğuÇatlak ucundaki gerilme alanı bir kritik hali geçtiğinde kırılma olur.(1.1) eşitliklerine göre gerilme alanının kritik bir hali geçmesidemek KI’in kritik bir hali geçmesi anlamına gelir. Bu kritik değer KCile gösterilir ve kırılma şartı aşağıdaki gibi yazılabilir,
KC standart deneylerle, belirliboyutlara sahip üç nokta eğmeveya kompakt çekme deneyparçaları ile elde edilir ki bunaKIRILMA TOKLUĞU adı verilir.
Düzlem şekil değiştirme
kırılma tokluğu
),( mikroyap ıveTfK Ic
Kırılma tokluğu belirli şartlar altında malzemenin mekanik özelliklerinden biridir.
IIIcIIcIc
IIIcIIcIc
KveKKgenellikleveKKK
60
(c)2
003
Bro
oks/
Col
e, a
div
isio
n of
Tho
mso
n L
earn
ing,
Inc.
Tho
mso
n L
earn
ing ™
is a
trad
emar
k us
ed h
erei
n un
der l
icen
se.
Kırılma Tokluğu numunelerinin çizimi (a)kenar ve(b) içhatalar
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016
16
61
62
63
Kırılma tokluğu çatlaklı bir yapının kırılmaya karşı direncini gösterenmalzemenin bir mekanik özelliğidir. Gevrek malzemeler relatif olarak düşükkırılma tokluğuna sahiptir (kolaylıkla kırılır) buna karşın sünek malzemelerde relatif olarak yüksek tokluğa sahiptirler.
Düzlem şekil değiştirme kırılma tokluğu
KI < KIc ise çatlak ilerlemez
KI KIc ise çatlak hızla ilerler ve Gevrek kırılma meydana gelir
Bu ifade çatlaklı yapıların tasarımında genelde iki şekilde kullanılır;
• Ya çatlama başlangıcı kontrol edilir ,
• Yada çatlak ilerlemesi kontrol edilir …
)m(MPakraYKK kIcI
O halde kırılma kriteri genel olarak aşağıdaki gibi oluşturulmalı ;
64
Kırılma Tokluğunun Önemi
Malzeme seçimi Bileşenin tasarımı Üretim ve test metodunun tasarımı Griffith hatası – Malzeme içindeki hata veya çatlak
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016
17
65
Yorulma
Yorulma Yorulma akma mukavemetinin altında veya üstünde tekrar eden gerilim nedeniyle malzemenin hasar görmesi veya mukavemetinin azalmasıdır.
Sürünme - Zamana bağlı, yüksek sıcaklıkta kalıcı deformasyondur. Sabit yük ve gerilimde oluşur.
S-N eğrisi (Wöhler eğrisi) - Yorulma devir sayılarının fonksiyonu olarak mukavemeti gösteren grafiktir.
66
Yorulma Deneyinin Yapısı
Bir malzemenin akma dayanımının altında tekrarlanan gerilmeye (dönme, eğilme, titreşim sonucu olabilir) maruz kalması sonucu kopmasına yorulma denir.
L: Çubuğun boyuF: Yükd: Çap
67
Destekli Kiriş Testi
68
Yorulma Deneyinin Sonuçları
Yorulma testi bir parçanın ne kadarsüreyle dayanabileceğini veya kopmaolmaksızın uygulanabilecek maksimumyüklemeleri belirler.
•Yorulma ömrü•Yorulma sınırı•Yorulma dayanımı
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016
18
69
Yorulma kırık yüzeyi(a)düşük büyütme. Oklar çatlakların büyüme yönünügösterir.
(Image (a) is from C.C. Cottell, ‘‘Fatigue Failures with Special Reference to Fracture Characteristics,’’ Failure Analysis: The British Engine Technical Reports, American Society for Metals, 1981, p. 318.) (b) At very high magnifications, closely spaced striations formed during fatigue are observed (x 1000)
70
(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning™ is a trademark used herein under license.
Çelik şaftta yorulma kırık yüzeyinin şematik gösterimi. Başlangıç, ilerleme ve çatlak uzunluğu belirli bir değeri aştığında oluşan katastrofik kırılma.
71
(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning™ is a trademark used herein under license.
Dönen kriş örneğinin şematik gösterimi.
72
(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning™ is a trademark used herein under license.
Takım çeliği ve alüminyum alaşımlarıi çin gerilim-devir eğrisi(S-N).
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016
19
73
Aloha Airlines, 4/28/1988. 24000 ft yükseklikteyken gerilme kırığı nedeniyle çatısının 1/3’ünü kaybetmiştir. Ani kırılmaya, dış aluminyum alaşım levhalardakikorozyon ve yorulma neden olmustur.
74
Sürünme
Gerilim-Çatlama eğrisi - Uygulanan gerilime karşılık çatlama zamanını vererek sürünme testlerinin sonuçlarını rapor eden metoddur.
Gerilim-Korozyon - Malzemelerin korozif kimyasallarla reaksiyona girerek çatlak oluşumuna ve mukavemet düşmesine sebep olmasıdır.
75
Sürünme Deneyinin Yapısı
Sürünme, yüksek sıcaklıktakiplastik şekil değiştirmedir.
Malzemeye yüksek sıcaklıktagerilme uygulanırsa, gerilme akmadayanımının altında olsa bilemalzeme gerilebilir ve kopabilir.
76
(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning™ is a trademark used herein under license.
Sürünme esnasında tane sınırları kayması (a) tane sınırlarında hapsolan inklüzyonların boşluk oluşturmasına ve (b)üç tanenin birleştiği noktada boşluk oluşturmasına sebep olur.
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016
20
77
(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning™ is a trademark used herein under license.
Sürünme eğrisine uygulanan gerilim ve sıcaklığın etkisi
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016