Malzemelerinmekaniközellikleriçeşitli deneyyöntemleriylebelirlenebilir:Sertlik ölçümüÇekme deneyiDarbe deneyiYorulma deneyiSürünmeDeneyiBurulma Deneyi

MEKANİK ÖZELLİKLER

Malzemelerinmekaniközellikleriçeşitli deneyyöntemleriylebelirlenebilir:Sertlik ölçümüÇekme deneyiDarbe deneyiYorulma deneyiSürünmeDeneyiBurulma Deneyi

Çekme numunesi ve deney cihazı

Çekme ve Kayma Gerilmeleri

Çekme gerilmesi Kayma gerilmesi

Gerilme Şekilleri

Kuvvetler üç boyutta etkiettiklerinde, üç boyutlu gerilmedurumu oluşur.

Gerilme ve DeformasyonGerilme deformasyona neden olur.

nu

l wl tan V

V

G En

ul w

l tan VV

G E

Mühendislik veya teknolojikçekme şekil değişimi

Mühendislik veya teknolojikkayma şekil değişimi.

Dilatasyon, hacimselşekil değişimi.

Elastik Davranış

Elastik şekil değişimigeri dönüşlüdür.Birçok malzemede,elastik şekil değişimilineerdir.Birçok malzemedeise, elastik şekildeğişimi lineerdeğildir.

Eğim: Elastiklikmodülü

Yükboşaltıldığında

Gerilme

Elastik şekil değişimigeri dönüşlüdür.Birçok malzemede,elastik şekil değişimilineerdir.Birçok malzemedeise, elastik şekildeğişimi lineerdeğildir.

Eğim: Elastiklikmodülü

Yük

Şekil değişimi

Elastik DavranışElastiklikmodülü,atomlararasıbağ kuvvetlerinebağlıdır.O, malzemenin işlemveya bileşimindekiküçük değişimlerdençok az etkilenir.

Elastiklikmodülü,atomlararasıbağ kuvvetlerinebağlıdır.O, malzemenin işlemveya bileşimindekiküçük değişimlerdençok az etkilenir.

Atomlar arası bağ kuvveti ilemesafe arasındaki ilişki

Çekme DeneyiElastik modül,atomlararası bağkuvveti vesıcaklıktan etkilenir.Ergimesıcaklığındaki artış,modülü arttırır.

Elastik modül,atomlararası bağkuvveti vesıcaklıktan etkilenir.Ergimesıcaklığındaki artış,modülü arttırır.

Sıcaklığın elastisite modülüne etkisi

Poisson OranıÇekme şekildeğişimi, yanalbüzülmeye nedenolur. Buna Poissonoranı denir, .

Çekme şekildeğişimi, yanalbüzülmeye nedenolur. Buna Poissonoranı denir, .

lateral straintensile strain

For orthogonal stresses, x, y, z,the strain in the x-direction, x, is

x x y zE 1

Çekme DeneyiÇekme deneyinde elde

edilen mekanik özellikler:Çekme mukavemeti(бmax=Pmax/Ao)Akma mukavemeti (бa= Pa/Ao)Orantı sınırıElastiklik modülü (E = б/ε)% Boy uzaması (%ε =ls-lo/lo*100)% Kesit büzülmesi (r =As-Ao/Ao)ToklukRezilyans modülü

Çekme deneyinde eldeedilen mekanik özellikler:Çekme mukavemeti(бmax=Pmax/Ao)Akma mukavemeti (бa= Pa/Ao)Orantı sınırıElastiklik modülü (E = б/ε)% Boy uzaması (%ε =ls-lo/lo*100)% Kesit büzülmesi (r =As-Ao/Ao)ToklukRezilyans modülü

Çekme deney cihazı

Çekme Deneyi

Şematik çekme cihazı

Şekil değişiminiölçmek için

extensometre

Çekme Deneyi

Standart bir çekme deney numunesi

Laboratuvarlarda elde edilen sonuçların tekrarlanabilirliğiiçin boyutlar standartlaştırılmıştır, (Ör. ASTM E8 standardı).

Çekme Deneyi

Kuv

vet

Numunedeki elastikşekil değişimi,akma, boyun vermeve kopmayıgösteren kuvvet-uzama eğrisiMühendislik gerilme-şekil değişimi eğrisi,kuvvet-uzamaeğrisiyle benzerşekildedir. Uzama

Kuv

vet

Numunedeki elastikşekil değişimi,akma, boyun vermeve kopmayıgösteren kuvvet-uzama eğrisiMühendislik gerilme-şekil değişimi eğrisi,kuvvet-uzamaeğrisiyle benzerşekildedir.

Çekme Deneyi

Çekme deneyi,akma mukavemeti,elastik modül vesüneklikle ilgili bilgiverir.

Çekme deneyi,akma mukavemeti,elastik modül vesüneklikle ilgili bilgiverir.

Çekme Deneyi

Kopma enerjisi,malzemenin süneklikve tokluğunun birölçüsüdür.

Kopma enerjisi,malzemenin süneklikve tokluğunun birölçüsüdür.

Sünek ve gevrek metaller içingerilme/şekil değişimi eğrisiSünek Gevrek

Çekme Deneyi

Süneklik,sıcaklıktanöncelikleetkilenir.Bu etkininşiddeti,malzemeninkristal yapısınabağlıdır.

Süneklik,sıcaklıktanöncelikleetkilenir.Bu etkininşiddeti,malzemeninkristal yapısınabağlıdır.

Sıcaklığın, demirin mukavemet ve sünekliğine etkisi

Mühendislik – Gerçek Gerilmeve Şekil Değişimi

eF

A0

exL

0

Mühendislik gerilmeve şekil değişimi

Gerçek gerilmeve şekil değişimi

eF

A0

exL

0

tF

A

Lo ve Ao numuneninbaşlangıç boyutlarıdır.L ve A numunenin sonboyutlarını göstermektedir.

Gerçek gerilme: бt =б(1+ε)Gerçek şekil değişimi: εt=ln(1+ ε)

tL

L

L dL LL 1

0 0ln

DeformasyonSertleşmesi

Ger

ilmeDeformasyon

sertleşmesi aşağıdakigibidir: G

erilm

e

Şekil değişimi

Deformasyonsertleşmesi aşağıdakigibidir:

n: deformasyon sertleşmesi üssü(n= 0.05 - 0.5 arasında değişir.K: mukavemet katsayısı

t tnK

Farklı çekme deney çeşitleri