darbe, aşınma vs
TRANSCRIPT
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
1/46
1
. . MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEMEMHENDSL BLM
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
2/46
2
1. Deneye gelmeden nce yaplacak deneyle ilgili fy allarak deneye gelinmelidir.
2. Deneylerde nlk giyilmesi zorunludur.3. Laboratuvarlarda hi bir ey yemeyin ve imeyiniz.
4. Cep telefonlarnz kapatmanz gerekmektedir.
5. Deney bitiminde deney ortamn dzenli braknz.
6. Tm ekipmanlar kullanldktan sonra alnd yere konulmaldr.
7. Tezgah ve lavabolar temiz kullannz, laboratuvar kirli ve dank terk etmeyiniz.
8. Cam ekipman ve dier kaplar dikkatlice ykanmal ve dizilmelidir. Krk camlar ivedi olarak
uzaklatrlmal ve p bidonlarna atlmaldr. Krlma olaylar laboratuvar sorumlusuna
bildirilmelidir.
9. Sv maddeleri, pipete almak iin daima zel alet (puar) kullannz. Puar ierisine sv
karlmamasna zen gsterilmelidir. Kamas durumunda puarn ierisindeki su
boaltlmal ve kuruyuncaya kadar kullanlmamaldr. Puar zerindeki S (suction) emme,
A (air) hava E (empty) boaltma anlamndadr.
10. rencilerin % 80 orannda laboratuvara devam zorunluluu vardr.
Deney raporu nedir ve neden hazrlanr?
Laboratuvar dersleri, test ve lm dzenekleri konusunda temel bilgileri ve deneyimleri
oluturmak ve teorik bilgileri desteklemek bakmndan mhendislik eitiminin anahtar
dersleridir.
Deney raporunun blmleri ve bu blmlerinin gereklilikleri:
Deneyin amac : Her deney belirli bir bilgiyi test etmek, yorumlamak ve gelitirmek iin
yaplr. Gerekletirilecek deneye ait bu ama deneyin amac blmnde belirtilir.
Giri: Deneyin kendine zg teorik bilgisinin derlendii blmdr.
Deneyin yapl: Deneyde hangi aamalarda neler yaplaca ve bunlarn neden
gerekletirildiinin farknda olabilmek iin deneyin yaplna hakim olmak gerekmektedir.
Sorularn cevaplanmas: Deney fylerinde verilen sorularn istedii; hesaplamalarn
yaplmas, grafiklerin izilmesi, tablolarn hazrlanmas gerekmektedir. Bu hesaplamalarn
LABORATUVARLARDA DKKAT EDLMES GEREKENHUSUSLAR VE UYULMASI GEREKEN KURALLAR
RAPOR YAZIM KILAVUZU
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
3/46
3
beklenen sonularla uyuup uyumadnn, uyumuyor ise nedenlerinin yorumland
blmdr.
Kaynaklar: Deney raporu hazrlanrken kullanlan kaynaklarn sraland blmdr. Metin
ierisinde hangi kaynaktan yaralanld gerekli yerlerde belirtilmesi beklenir.
Raporlar hazrlanrken yaplan temel hatalar:
Raporun ortak bir almayla grup olarak oluturulaca bilgisini unutmak ve rapora
katkda bulunmamak,
Sadece konu baln okuyup aratrmaya balamak,
Kaynak aratrmasnda sadece interneti kullanmak,
Bulunan bir internet sitesini daha okumadan aynen kopyalamak,
Konu bal taramasnda bulunan her trl gerekli gereksiz bilginin verilmesi,
Raporu sadece bir zorunluluk olarak grmek.
Yazm kurallar:
Deney raporu yukarda aklanan balklar ierecek ekilde oluturulmaldr.
Deney raporunun kapak sayfasnda deneyin ad ve veren Aratrma Grevlisinin Ad,
rencilerin ad, soyad, numaras ve laboratuvar grubu bulunmaldr.
Sayfa dzeni, yukardan, aadan, sadan ve soldan 2.5 cm eklinde
dzenlenecektir.
Balk, laboratuvar ad ve deney adndan meydana gelecek ve ortal bir ekilde
yazlacaktr.
Times New Roman Trke yaz tipi kullanlacaktr.
Balklarda dahil btn metin 12 punto, iki yana yaslanm olarak yazlacaktr.
ekil ve tablolar sayfaya ortal ve ekillerde balk alt satra, tablolarda ise st satra
gelecek ekilde dzenlenecektir. ekil ve tablolarn balklar haricinde metin
ierisinde tariflenmesi referans edilmesi arttr. ekiller elektronik devre izim gereleri veya word izim gereleri ile izilecektir.
ekiller kt alndnda seilecek kadar net boyutlandrlmaldr.
Denklemler, denklem editr (equation editor) kullanlarak hazrlanacak, sayfaya
ortal olacak ekilde dzenlenecektir.
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
4/46
4
Kaynaklar
Kitap iin :
Yazarlarn ad (ksaltlarak) ve Yazarlarn soyad, Eser ad, bask numaras, Yayn
evi, Yayn yl.
R. E. Collin, Foundations for Microwave Engineering, 2nd ed., McGraw Hill, 1992
Makale iin :
Yazarlarn ad (ksaltlarak) ve Yazarlarn soyad, Eser ad, Dergi ad, vol num.,
sayfa num., ay ve yl.
Costa ve S. Pupolin, MiQAMiOFDM system performance in the presence of a
nonlinear amplifier and phase noise, IEEE Transactions on Communications, vol. 50,
pp. 462-472, Mart 2002.
nternet veya uygulama notlar iin :
Hazrlayan kurumun veya biliniyorsa hazrlayan kiinin ad, dkmann ad, alnd
internet kaynann adresi, yl.
B. Nelson ve Y. Feng, Power Line Carrier Research Project,
venus.ece.ndsu.nodak.edu/~ronelson/Presentations/Mipsycon_final.ppt, ubat 2007
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
5/46
5
Deney ad : Malzemelerde Sertlik Deneyi
Amac :
Malzemelerin sertliinin llmesi ve mukavemetleri hakknda bilgi edinilmesi
Teorik Bilgi :
Sertlik, malzemelerin plastik deformasyona kar gsterdii diren olarak tanmlanr. Sertlik
deneyleri malzeme ve imal edilmi paralarn abuk ve tahribatsz olarak kontroln
salayan ok nemli mekanik deneylerden biridir. Teknolojide yaygn olarak kullanlan sertlik
lme yntemleri, numune zerinde elde edilen kalc iz byklnn llmesi esasna
dayanan yntemlerdir.
1. Rockwell sertlik lme yntemi: Rockwell sertlik deneyi, sabit yk altnda, malzeme
zerinde oluturulan iz derinliinin llmesi esasna dayanr. lm yaplacak malzemenin
cinsine gre, iz brakc olarak ucu ok az yuvarlatlm 120o 'lik konik elmas u veya 1/16"
ve 1/8" apnda elik bilyalar kullanlr. Yk ise 60, 100 veya 150 kg olarak uygulanr. Her
yk-iz brakc kombinasyonu farkl bir Rockwell skalasn oluturur ve her skala farkl
malzemelerin sertliini lmek iin kullanlr. Bu skalalardan en ok kullanlanlar Rockwell B
ve Rockwell C skalasdr. Rockwell B skalas yumuak ve snek malzemelerde 100 kg yk
ve 1/16" apnda elik bilya kullanlarak uygulanr. Sertlii 35-100 HRB arasnda olanmalzemelerin sertliinin lm iin uygun sonular verir. Rockwell C skalas serletirilmi
eliklere 150 kg yk ve konik elmas u kullanlarak uygulanr. Sertlii 20-70 HRC arasnda
olan malzemelerin sertliinin lm iin uygun sonular verir.
2. Brinell Sertlik Deneyi:Brinell sertlik deneyi, malzeme yzeyine belirli bir ykn (F), belirli
bir aptaki (D) sert malzemeden yaplm bir bilya yardmyla belirli bir sre uygulanmas
sonucu yzeyde kalc bir iz meydana getirmek esasna dayanr. Daha sonra oluan kuvvetin
oluan izin kresel yzey alanna blnmesiyle Brinell sertlik deeri elde edilir. Deneysonras sertlik sonucu ifade edilirken BSD iaretinin yannda dier deney artlar bilya
ap/yk/uygulama sresi srasna gre bir bilgi eklenir.
3. Vickers Sertlik Deneyi: Vickers sertlik deneyinin kullanm alan ok genitir. ok
yumuak ve ok sert malzemeler iin uygundur. Vickers sertlik deneyi, taban kare ve tepe
as 136 olan standartlatrlm piramit eklinde bir elmas ucun, deiken ykler altnda
numune yzeyine batrlmas sonucu bir iz oluturma esasna dayanr. Deney yk F=1 kg ile
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
6/46
6
100 kg arasnda seilebilir. Deneyden sonra Vickers sertlik deerini bulmak iin kare
eklindeki izin kegenleri mikroskop yardm ile hassas bir ekilde llr.
Yapl :
Rockwell Sertlik:
Rockwell sertlik deney prensibi ekil 1 de verilmitir. Rockwell sertlik deneyi yaplrken
numune zerine nce 10 kg'lk bir n yk (Fo) uygulanr. Bu n yk numune ile u arasndaki
kesin temas salamak ve l dzenindeki boluklar gidermek amacyla uygulanr. Fo n
yknn uygulanmasyla to derinliine eriilir. Bu konum sertlik skalas iin referans dzlemi
olarak alnr. n ykn uygulanmasndan sonra yukarda farkl sertlik skalalar iin verilen
yk miktarlarna varncaya kadar bir ana yk (Fana), yaklak 10 saniye sreyle numune
zerine uygulanr. Ana yk deerleri Rockwell B deneyi iin 90 kg, Rockwell C deneyi iin ise
140 kg'dr.
1) n yklemede (10 kg) ucun batma
derinlii,
2) Ana yklemede (90 kg veya 140
kg)ucun batma derinlii,
3) Ana yk kaldrldnda ucunbatma derinlii (e),
4) Rockwell sertlii (100-e).
ekil 1: Rockwell sertlik deneyi prensibi.
Fn kuvvetinden en az drt kat byk olmas gereken Fana deney yknn numune zerine
uygulanmasndan ve kaldrlmasndan sonra, referans dzleminden itibaren kalc bir tb
batma derinlii elde edilir. Sz konusu ilemlerin gerekletirildii Rockwell cihaznda,
llen kalc tb batma derinlii yerine, sertlik deeri gstergeden dorudan okunur.
Brinell Sertlik:
ekil 2 de gsterildii gibi belirli bir ykn (F), belirli bir aptaki (D) sert malzemeden
yaplm bir bilya yardmyla malzemenin yzeyine belirli bir sre uygulanmas sonucu
yzeyde kalc bir iz meydana getirilir.
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
7/46
7
ekil 2: Brinell Sertlik Deneyi Prensibi.
Meydana gelen izin kresel yzey alan, izin evresinin llen ortalama ap ile bilya
apndan faydalanlarak belirlenir. Buna gre Brinell sertlik deeri ;
BSD =2P
.D D- D2-d2
P = Uygulanan yk (kg),
D = Bilya ap (mm),
d = z ap (mm)
bantsyla hesaplanr.
Vickers Sertlik:
Sertlii llecek malzemeye ekil 3 de gsterildii gibi piramit elmas uc belirli bir
sre ve ykle kalc kare tabanl iz oluturur. Oluan simetrik izin kegen ortalamas
belirlenerek aada verilmi olan bant yardmyla malzemenin Vickers sertlik deeri
hesaplanr.
Vickers Sertlik Deeri (VSD);
22 d
F8544,1
d
)2a(PSin2VSD ==
F = Uygulanan deney yk (kg),
d = z kegenlerinin ortalamas (mm),
a = Tepe as =136.
ekil 3: Vickers Sertlik Deneyi
Yaplan tm sertlik yntemlerinde her numuneden en az tane sertlik deeri
llerek ortalama deer ve standard sapma hesaplanr.
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
8/46
8
Kullanlan Cihaz ve Malzemeler :
Zwick marka 183.5 model niversal Sertlik Cihaz
elik, pirin ve alminyum numuneler
Kaynaklar :
1) KAYALI, E.S., ENSAR,C., DIKE, F., Metalik Malzemelerin Mekanik Deneyleri,
.T. Kimya-Metalurji Fakltesi Ofset Atlyesi, stanbul, l990.
2) KISAKREK, . E., Malzeme Teknolojisinde Sertlik Deneyi, Malzeme
Teknolojisinde Deneysel Verilerin Deerlendirilmesi Semineri, Boazii niversitesi
Mhendislik Fakltesi, stanbul, l984.
3) RAWLINGS, R., Practical Physical Metallurgy, University Colege of South Wales
and Monmoutshire, London, l961.
4) DAVIES, D.E., Practical Experimental Metallurgy, Department of Metallurgy
University College of Svansea University of Wales, Elseiver Publishing Co.Ltd., l966.
Raporda stenilenler:
1) llen sertliklerin ortalama deerini ve standart sapmasn hesaplaynz.
2) Teneke sa iin hangi sertlik yntemini kullanrsnz? Aklayn.
3) Plastik malzemelerde sertlik lm yntemlerini aratrnz ve aklaynz.
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
9/46
9
Deney Ad : Metalik Malzemelerin ekme Deneyi
Amac :
Metalik malzemelerin ekme ve akma mukavemetlerinin belirlenmesi.
Teorik Bilgi :
ekme deneyi, endstride metalik malzemelerin akma gerilmesi, ekme dayanm,
elastiste modl, tokluk, % uzama ve % kesit daralmas gibi mekanik zelliklerinin
belirlenmesi iin kullanlan balca bir deneydir. ekme deneyi numuneleri ile mekanik
zelliklerin salkl bir ekilde tespit edilebilmesi iin, numunelerin alnd malzemeyi
tam olarak temsil etmesi gerekmektedir.
ekme deneyine tabi tutulacak numuneler silindirik veya dz olabilir. eitli tipteki
malzemelerin ekme deneyi iin kullanlabilecek numune boyutlar
standartlatrlmtr. Deneyde kullanlan numuneler iki ksmdan ibarettir. Bunlar,
a) Numunenin Ba Ksmlar: Yk uygulanmas iin tutulan ksmlardr ve dier
blgeye gre daha byk boyutludur.
b) Numunenin Orta Ksm:Yk uygulandnda deformasyonun olumas beklenendaha kk boyutlu blgedir. Deney sonular bu ksmda yaplan lmelerle
belirlenir. Numunenin bu ksmnda kesit alan ile uzunluk arasnda bir iliki
vardr. Numunenin orta ksmndaki kesit alan ilk kesit alan (Ao) olarak alnr.
Yuvarlak kesitli numuneler iin;Ao=
. d o
4
do, numunenin orta ksmnn ap (mm).
Yass numuneler iin; Ao= a x b
a, numune kalnl(mm),
b, l uzunluu iinde numune genilii (mm).
ekil 1 'de yuvarlak kesitli ekme numunesi ve boyutlar grlmektedir. nceltilmi ksmdan
ba ksmlara standartlarda belirtilen erilikle geilir. Numunelerin hazrlanmas srasnda
entik etkisi yapacak yzey hatalarndan kanmak gerekir.
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
10/46
10
ekil 1: Yuvarlak kesitli ekme numunesi.
do, numune ap,
d1, numunenin ba ksmnn ap = 1.2 do,
Lv, inceltilmi ksmn uzunluu = Lo+do,
Lo, l uzunluu = 5do,
Lt , toplam uzunluk,
h, ba ksmn uzunluu.
Deney cihaz biri sabit dieri hareketli olan enelere sktrlm numune zerine belirli bir
hzda yk uygulanmas ve uygulanan yke kar numune boyundaki uzamay lme esasna
gre alan bir cihazdr. Cihaz, deney srasnda uygulanan yk ve uzama miktarn grafik
olarak izer. Uzama miktar apsiste, yk miktar ise ordinatta olacak ekilde ayarlanmtr.
Deney sonunda ekil 2 'deki gibi bir yk uzama diyagram elde edilir.
ekil 2: Yk - Uzama Diyagram.
Deney sonucunda bulunan yk ve uzama miktar, numunenin boyutlarna bal olarak deiir
ve ayn malzemeden farkl sonularn elde edilmesine sebep olur. Bu deerlerin gerilim-
uzama deerlerine evrilerek kullanlmas, malzemelerin snflandrlmas ve kullanm
yerlerinin seimi hakknda tam bir fikir elde edilebilmesini salar.
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
11/46
11
Mhendislik Gerilim-Uzama (ekil Deitirme) Diyagram
ekil 2'de grlen yk-uzama diyagramndan aadaki bantlar kullanlarak yaplan
hesaplamalar sonucu ekil 3te grlen mhendislik (teknolojik) gerilme-uzama diyagramlar
elde edilir.
ekil 3: Baz metal ve alamlarnn mhendislik Gerilim-Uzama Diyagram
Mhendislik gerilim-uzama diyagramnda ordinatta yer alan gerilme, uygulanan ykn
numunenin ilk kesit alanna blnmesiyle elde edilir. Bulunan bu gerilmeye, mhendislik
gerilmesi denir ve m ile gsterilir.
m =PiAo
Pi, herhangi bir anda uygulanan yk (kg),
Ao, numunenin balangtaki kesit alan (mm2).
Apsiste yer alan uzama miktar ise birim ekil deitirme veya % uzama olarak da ifade
edilir. Uzama miktar deney srasnda herhangi bir andaki numune uzunluunun,
numunenin balangtaki uzunluuna blnmesiyle elde edilir.
% e = LLo
100 = Li-LoLo
100
Li, herhangi bir andaki numune uzunluu (mm) , Lo, balangtaki numune
uzunluu (mm) , L, uzama miktar (mm).
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
12/46
12
Gerilim-uzama erisi, hem yk hem de uzama miktar sabit bir deere blnerek elde
edildiinden bu eri, yk uzama erisiyle benzer ekildedir. ekme deneyi srasnda
numune, krlma aamasna kadar elastik ve plastik deformasyona urar.
Elastik deformasyon blgesi, ekil 3'de gerilim ve uzama deerleri arasnda dorusal
bir ilikinin bulunduu blgedeki malzeme davrann belirtir. Bu blge ierisinde
herhangi bir anda uygulanan yk kaldrlrsa malzeme balangtaki boyutlarna dner.
Plastik deformasyon blgesinde ise numuneye yk uygulanmas sonucu meydana
gelen deformasyon kalcdr.
ekme Deneyi Sonucunda Hesaplanan Balca Mekanik zellikler
Akma gerilmesi, baz malzemelerde (zellikle az ve orta karbonlu eliklerde), gerilme
deeri sabit kalmasna ramen numunede grlen uzamayla belli olur. Baz
malzemeler belirgin bir akma noktasna gsterirken (ekil 4.a),baz malzemelerin
gerilim-uzama diyagramlarnda ise belirgin bir akma noktas gzlenmez (ekil 4.b).
(a) (b)
ekil 4: (a), belirgin akma noktas gsteren, (b), belirgin akma noktas
gstermeyen malzemelerin gerilim-uzama diyagramlar.
Belirgin akma gsteren malzemelerde akma gerilmesi (a) u ekilde hesaplanr:
a =PaAo
Pa, akma yk (kg), Ao, numunenin balangtaki kesit alan (mm2).
Bu yzden belirgin akma gstermeyen malzemelerin akma gerilmesinin belirlenmesiiin, % 0,2'lik uzama noktasndan gerilim-uzama erisinin elastik blgesine paralel
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
13/46
13
olacak ekilde bir izgi izilir ve izginin eriyi kestii noktaya karlk gelen gerilme
deeri malzemenin akma gerilmesi olarak alnr. Akma gerilmesi pratikte, malzemenin
elastik deformasyon blgesinden plastik deformasyon blgesine getii gerilme
deeri olarak nem tar.
A noktasndan itibaren artan gerilmeyle orantl olmayan bir ekil deitirme grlr. B
noktasnda numunenin Lo boyu ierisinde gzle grlebilir bir incelme grlr. Bu
incelme boyun verme olarak bilinir ve boyunlamann olutuu en yksek gerilme
deeri malzemenin ekme dayanm () olarak ifade edilir:
=Pmaks
Ao
Pmax, numuneye uygulanan maksimum yk (kg) ; Ao, numunenin balangtaki kesitalan (mm
2).
Gerilim-uzama diyagramndaki elastik blgenin eimine Elastisite Modl veya Young
Modl denir. E ile gsterilir ve aadaki gibi hesaplanr:
E = e , elastik snr ierisinde herhangi bir gerilme deeri (kg/mm
2),
e, gerilmesine karlk gelen birim uzama miktar (mm/mm).
Malzemenin plastik deformasyon snrlar ierisinde enerji absorbe etme yetenei
tokluk olarak bilinir. Gerilim-uzama erisi altnda kalan alan ekme iini verir ve
malzeme tokluunun bir lsdr.
ekme deneyi srasnda numunenin boyu uzad iin, kopma sonrasnda son boy
llr ve % uzama (birim ekil deitirme) miktar hesaplanabilir. % uzama miktar
malzemenin sneklilii hakknda bilgi veren bir deerdir.
% uzama = (% e) = Lk-LoLo
100
Lo, numunenin balangtaki uzunluu (mm); Lk, kopmadan sonraki numune
uzunluu (mm).
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
14/46
14
ekme deneyi srasnda numunenin boyu uzarken kesit alan da daralr. Kesit alan
daralmas da % uzama gibi malzemenin snekliliinin bir lsdr ve kopmadan
sonra numunenin kesit alannn llmesi ile hesaplanr.
% Kesit Daralmas = [(A0 Ak) / A0)] x 100
Ao, numunenin balangtaki kesit alan (mm2); Ak, kopmadan sonra
numunenin kesit alan (mm2).
Yapl :
Bu deneyde standart olarak hazrlanm deney numuneleri sabit scaklkta ve belirli bir
hzda bir yandan srekli olarak ekme ykne maruz braklrken, dier yandan uzamamiktarlar da llmektedir. Bu deneyde malzeme kopuncaya kadar ekilir. Bu ilem
sonucunda ilk olarak yk-uzama erileri elde edilir. Elde edilen yk uzama
erilerinden malzemenin akma gerilmesi, ekme dayanm, elastik modl, tokluk, %
uzama ve % kesit daralmas gibi mekanik zellikleri tespit edilir.
Kullanlan Cihazlar ve Malzemeler :
Deneyde niversal ekme cihaz ve standart deney numunesi kullanlr.
Kaynaklar:
1) Metalik Malzemelerin Mekanik Deneyleri, E. Sabri Kayal, C. Ensari, F. Dike
2) Malzeme Bilimi ve Mhendislii, Yazan: W. F. Smith, eviren: N. G. Knkolu
Raporda stenilenler:
1) Deney srasnda kullanlan malzemenin yk uzama erisinden yararlanarak gerilim
% uzama grafiini iziniz.
2) Malzemenin akma gerilmesini, ekme dayanmn, % uzamasn ve % kesit
daralmasn hesaplaynz.
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
15/46
15
Deney Ad : Metalik Malzemelerin Basma Deneyi
Amac :
Metalik malzemelerin basma mukavemetinin belirlenmesi.
Teorik Bilgi :
Basma deneyi ilem olarak ekme deneyinin tamamen tersidir. Basma deneyi de
ekme deneyi cihazlarnda yaplr. Basma kuvvetlerinin etkin olduu yerlerde
kullanlan malzemeler genellikle gevrek malzemelerdir ve zellikleri basma deneyi ile
belirlenir. Gri dkme demir, yatak alamlar gibi metalik malzemeler ile tula, beton
gibi metal d malzemelerin basma mukavemetleri, ekme mukavemetlerinden ok
daha yksek olduu iin bu gibi malzemeler basma kuvvetlerinin etkin olduu yerlerdekullanlr ve mekanik zellikleri basma deneyi ile belirlenir.
Basma deneyinde homojen bir gerilim dalm salamak amacyla yuvarlak kesitli
numuneler tercih edilir. Fakat kare veya dikdrtgen kesitli numuneler de
kullanlmaktadr. Basma deneyi numunelerinde, numune ykseklii (h0) ile ap (d0)
arasndaki h0/d0 oran olduka nemlidir. Numunenin h0/d0 orannn ok byk olmas,
deney srasnda numunenin bklmesine ve homojen olmayan gerilim dalmna
sebep olur. Bu oran kldke numune ile basma plakalar arasnda meydana gelen
srtnme deney sonularn ok fazla etkilemektedir. Bu sebeple numunenin h0/d0orannn 1.5 h0/d0 10 aralnda olmas nerilir. Metalik malzemelerin basma
numunelerinde ise genellikle h0/d0=2 oran kullanlr.
Basma deneyi, uygulanan ykn ters ynde olmas nedeniyle ekme deneyinintamamen tersidir (ekil 1).
ekil 1: ekme ve basma diyagramlarnn ematik gsterilii
Mhendislik DiyagramGerek Diyagram
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
16/46
16
Uygulanan basma ykne karlk numune boyundaki azalma grafik olarak kaydedilir
ve ekme deneyindeki benzer hesaplamalarla mhendislik basma gerilmesi-basma
birim ekil deiimi diyagram elde edilir. Basma deneyinde de, ekme deneyinde
olduu gibi gerek ve mhendislik gerilme ve birim ekil deiimleri arasnda benzer
bantlar geerlidir.
ekil 1de OA blgesi uygulanan basma gerilmesi ile % birim ekil deitirmenin
orantl olduu elastik blgedir. A noktas elastik snr olarak tanmlanr. AC blgesi
plastik deformasyon blgesidir. Basma diyagramnda plastik deformasyon blgesinin
ilk ksm olan AB blgesinin eimi, ekme diyagramndaki AB blgesinin eimine
benzerdir. Fakat daha sonra basma erisinin eimi artar, nk bu srada numune
kesitindeki artmaya bal olarak eim srekli artmaktadr.
Mhendislik basma gerilmesi b, basma yknn (Pi), balangtaki kesit alanna
blnmesiyle elde edilir.
b = Pi / A0
b : Mhendislik basma gerilmesi (MPa)Pi : Herhangi bir andaki basma yk (N)
A0: Balang kesit alan (mm2)
Malzemenin basma mukavemeti maksimum basma gerilmesine karlk gelen deerdir.
Akma mukavemeti (a), belirli akma gsteren malzemeler iin akma yknn
balangtaki kesit alanna blnmesiyle elde edilir.
Gerek basma gerilmeleri, ekme deneyindekine benzer ekilde hesaplanr:
b,g = Pi / Ai
Pi : Herhangi bir andaki basma yk (N)
Ai : Pi yknn uyguland andaki numune kesiti (mm2)
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
17/46
17
Mhendislik gerilme deerleri (b,m) kullanlarak, basmadaki gerek gerilme deerleri
(b,g) hesaplanabilir.
b,g = b,m . (1+ eb)
b,g : Gerek basma gerilmesi (MPa)
b,m : Mhendislik basma gerilmesi (MPa)
eb : Basmada mhendislik birim ekil deitirmesi.
Yukardaki bantda eb deerinin negatif olduu gz nne alnmaldr. ebnin mutlak
deeri alnarak, gerek gerilme
b,g = b,m . (1-eb) olarak hesaplanr.
Metalik malzemelerin gerek ekme ve basma diyagramlarnda, gerek gerilme
deerleri birbirine eittir. Oysa mhendislik ekme ve basma diyagramlarnda, plastik
blgedeki mhendislik basma gerilmesi deeri, mhendislik ekme gerilmesi
deerinden daha byktr (ekil 2).
ekil 2: Gerek ve mhendislik ekme-basma diyagram.
Basma deneyinde % birim ekil deitirme, numunenin yksekliindeki azalma
miktarnn numunenin orijinal yksekliine orannn yzde olarak ifadesidir. Basma
deneyinde numunenin ykseklii srekli olarak azaldndan, % birim ekil deiimi
negatif bir deerdir. % birim ekil deitirme, % ylma olarak da belirtilmektedir.
% Ylma (%eb) = [(h1-ho) / ho ] x 100
h1 : Numunenin deney sonras ykseklii (mm)
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
18/46
18
h0 : Numunenin balang ykseklii (mm)
Yapl :
Bu deneyde standart olarak hazrlanm deney numuneleri sabit scaklkta ve belirli bir
hzda bir yandan srekli olarak basma ykne maruz braklrken, dier yandan ylma
miktarlar da llmektedir. Bu ilem sonucunda ilk olarak yk - ylma erileri elde
edilir. Elde edilen yk ylma erilerinden malzemenin basma akma mukavemeti,
basma mukavemeti, elastisite modl, % uzama ve % kesit daralmas gibi mekanik
zellikleri tespit edilir.
Kullanlan Cihazlar ve Malzemeler:
Deneyde niversal ekme - basma cihaz ve standart deney numunesi kullanlr.
Kaynaklar:
1) Metalik Malzemelerin Mekanik Deneyleri, E. Sabri Kayal, C. Ensari, F. Dike
Raporda stenilenler:
3) Deney srasnda kullanlan malzemenin yk ylma erisinden yararlanarak ilgili
malzemenin gerilim % ylma grafiinin izilmesi.
4) Deney srasnda kullanlan malzemenin basma mukavemetinin, % ylmasnn ve
% kesit alan deiiminin hesaplanmas.
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
19/46
19
Deney ad :Metalik Malzemelerin Darbe Deneyi
Amac :
Metallerin zellikle gevrek krlmaya uygun artlardaki mekanik zellikleri hakknda
bilgi edinmek ve numunenin dinamik bir zorlama altnda krlmas iin gerekli enerji
miktarn (darbe direncini) belirlemek
Teorik Bilgi :
ekme deneyi ile elde edilen gerilme-genleme diyagramndan bir malzemenin
sneklilii hakknda bilgi edinilebilir. yi bir uzama gsteren metalin snek olaca,
yani statik ve dinamik yklemelere plastik ekil deitirme ile kar koyaca tahmin
edilebilir. Bu tahmin yzey merkezli kbik veya hegzagonal sistemdeki metaller (demir
d metallerin ou ve stenitik paslanmaz elik) iin genellikle dorudur. Oysa hacim
merkezli kbik sistemdeki metallerde (ferritik elikler) bazen ekme deneyi sonular
ile darbe deneyi sonular arasnda uyumazlk grlr. ekme deneyinde snek bir
davran gsteren malzeme entikli darbe deneyinde gevrek bir hal gsterebilir.
zellikle oda scaklnn altndaki scaklklarda bu olaya daha ok rastlanr. Darbe
deneyinden elde edilen sonular, o numune iin bir kyaslama deeridir. ekme
deneyi sonular gibi mhendislik hesaplamalarnda kullanlamazlar.
entikli darbe deneyleri genellikle Charpy ve zod darbe deneyi olarak iki trde
yaplmaktadr. Bu deney arasndaki temel fark ise: Charpy darbe deneyinde numune
yatay olarak mesnetler arasna yerletirilirken, zod darbe deneyinde numune dikey ve
konsol kiri halinde bir kavrama enesine sktrlr.
Malzemenin mekanik zellikleri hakknda bilgi edinmek iin yaplan darbe deneyinin
sonularn entik as, scaklk, malzemenin bileimi, haddeleme yn, malzemenin
retim yntemi ve mikroyaps etkilemektedir.
Yapl :
Darbe deneyinde kullanlan numune boyutlar ve darbe deney cihaznn ematik
gsterimi ekil 1 de verilmitir. ekil 1den de grld zere darbe deney
numunesinin ortasnda V eklinde entik almaktadr. entik almasnn amac,
malzeme bnyesinde bulunabilecek olas bir gerilim konsantrasyonunu entik
tabannda yapay olarak oluturup, malzemenin bnyesindeki byle bir gerilim
konsantrasyonuna kar gsterecei davran belirlemektedir. Deneyde ekil 1de
ematik olarak gsterilen sarka tipi cihazdan faydalanlr. Deney ncesinde sarka,daha nce tespit edilen potansiyel enerjiye sahip olabilecei bir ykseklie karlr.
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
20/46
20
Daha sonra numune ekicin salnm dzlemi ile entiin simetri dzlemi 0,5 mm iinde
birbirleriyle akacak ekilde yerletirilir. Numune uygun ekilde yerletirildikten
sonra okumalarn yapld kadrann gstergesi balang konumuna getirilir ve sarka
dzgn bir ekilde serbest braklr. Sonu deneyden sonra kadrandan dorudan
okunur. Bulunan deer malzemenin darbe direnci (darbe mukavemeti) olarak
tanmlanr.
ekil 1: Darbe deneyi cihaznn alma prensibi ve standart numuneler
Arl G olan sarka, h yksekliine karlr. Bu durumda potansiyel enerjisi Gxh
olur. Sarka bu ykseklikten serbest brakldnda dey bir dzlem iinde hareket
ederek numuneyi krar ve aksi ynde h1
yksekliine kadar kar. Bylece numunenin
krlmasndan sonra sarkacn potansiyel enerjisi Gxh1
olur. Buna gre sarkacn
balangtaki potansiyel enerjisi ile numune krldktan sonraki potansiyel enerjilerinin
fark numuneyi krmak iin harcanm, baka bir deyile bu potansiyel enerji fark
krlma annda numune tarafndan absorbe edilmitir.
Numunenin krlma annda absorbe ettii enerji u ekilde gsterilebilir:
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
21/46
21
Krlma Enerjisi = G.(h h1)
G = Sarkacn arl (kg)
L = Sarkacn arlk merkezinin, sarkacn salnm merkezine olan uzakl (m)
h = Sarkacn arlk merkezinin dme ykseklii (m)
h1
= Sarkacn arlk merkezinin k ykseklii (m)
Buradan entik darbe dayanm; absorbe edilen enerjinin numune kesit alanna
blnmesiyle hesaplanr.
Kullanlan Cihazlar ve Malzemeler :
Brooks marka Mat21 model Charpy-zod Darbe Deney Cihaz
Alminyum, pirin ve elik numuneler
Kaynaklar :
1) SMITH, W.F., Foundations of Materials Science and Engineering, McGraw-Hill
International Editions, Singapore, l993.
2) KAYALI, E.S., ENSAR, C., DKE, F., Metalik Malzemelerin Mekanik Deneyleri,
.T. Kimya-Metalurji Fakltesi Ofset Atlyesi, stanbul, 1990.
3) KAYALI, E.S., MENOLU, H., Malzemelerin Yaps ve Mekanik Davranlar, .T.
Kimya Metalurji Fakltesi Ofset Atlyesi, stanbul, l986.
4) ALTINTA, S., Malzeme Teknolojisinde Darbe Deneyi, Malzeme TeknolojisindeDeneysel Verilerin Deerlendirilmesi Semineri, Boazii niversitesi Mhendislik
Fakltesi, stanbul, 1984.
5) Metals Handbook, Mechanical Testing, 9th Edition, Vol.8, ASM International, 1985.
6) HAYDEN, H.W., MOFFAT,W.G., WULFF, J.; evirenler: ONARAN, K., ERMAN, B.,
Malzemelerin Mekanik zellikleri,Cilt III, Mekanik zellikler, stanbul Teknik
niversitesi matbaas,Gmsuyu, 1978.
7) DIETER, E.G., Mechanical Metallurgy, McGraw-Hill Book Company, London, U.K,
1988
Raporda stenilenler :
1. ltnz deerlerin ortalamasn ve standart sapmasn hesaplayn.
2. Darbe direncini etkileyen faktrleri aklaynz.
3. Metalik malzemelerde tranzisyon (gei) scakl nasl tespit edilir? Bu scakln
malzeme kullanm asndan nemini belirtiniz.
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
22/46
22
Deney Ad : Metalik Malzemelerin Srnme Deneyi
Amac :
Yksek sabit scaklk ve gerilim altndaki malzemede zamana bal olarak oluanplastik deformasyonun llmesi, bu deiimin mekanizmasnn belirlenmesi ve
malzemenin srnme davrannn incelenmesi.
Teorik Bilgi:
Mhendislik uygulamalarnda oda scaklnda alan cihaz ve aletler iin kullanlacak
malzeme cinsi ve miktarnn seimi genellikle ekme deneyi sonular gz nnde
tutularak yaplr. rnein; oda scaklnda kullanlacak olan malzemenin maruz
kalaca gerilim ekme deneyinden elde edilecek olan akma gerilmesi altndaolmaldr.
Yksek scaklkta alacak alet ve cihazlarn malzeme seiminde, malzemenin akma
dayanmnn bilinmesi yeterli olmamaktadr. zellikle, scakln yannda gerilme gibi
dier faktrlerde etkili olunca, malzeme farkl davranlar gsterebilmektedir. Yksek
scaklkta demir d malzemeler elastik davran gsterir. Oda scaklnda bu
malzemelerde elastik blgeyi amayacak bir ykte, zamanla kalc uzama grlr.
eliklerde oda scaklnda bu olay gereklemez, ancak 200oC stne kldna
kalc uzama olmaktadr. Bu uzama miktar malzeme cinsine, scakla ve gerilmeye
baldr.
Yksek sabit scaklk ve gerilim altnda, malzemede zamana bal olarak oluan kalc
(plastik) deformasyona SRNME (Creep) ad verilir. Srnme deneyi sabit yk ve
plastik deformasyonun zamanla olumas ynyle ekme deneyinden farkllk gsterir.
Srnme deneyi yksek scaklklarda daha hzl olutuu iin, yksek scaklk
deformasyon mekanizmas olarak ta bilinir.
Uygulamada; buhar kazanlar, buhar trbinleri, baz kimyasal ve petro-kimyasal
ilemlerin gerekletirildii tanklar, jet motorlar, iten yanmal motorlar, balistik fze
ve roketlerin baz aksamlarnda srnme olay ile karlalmaktadr.
Srnme olay, kopma ile sonulanaca gibi zamanla oluacak plastik deformasyonla
paray alma tolerans dna kararak paray kullanlamaz duruma getirebilir. Bu
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
23/46
23
nedenle, oda scaklndan yksek scaklklarda ve belirli gerilmelerin uyguland
yerlerde kullanlacak malzemelerin srnme zelliklerinin ok iyi bilinmesi gerekir.
Yapl :
Srnme zelliklerinin tayin edilebilecei deney cihaznda aadaki ana blm
bulunmaktadr.
Elektrik direnli bir frn ve scakl uygun ekilde lp kontrol eden
scaklk kontrol nitesi
Uzamalar kontrol etmeye yarayan paralar (Ekstansometre)
Kuvvet uygulama dzeni
Srnme testi genellikle sabit scaklkta ve sabit yk altnda yaplr. Tipik bir srnme
test dzenei ekil 1`de verilmektedir. Test malzemesinin her iki yan srnmeye
dayankl zel malzemelerden yaplm test enelerine vidalanr. Scaklk lm
termokupl, uzama iin ise genleme lerler (extansometre) test edilecek numunenin
zerine balanr. Tm sistem elektrik frn ierisine alnr ve sistem belirlenen
scakla kadar stlr. stenilen scakla ulaldnda numunenin bir ucuna sabit yk
uygulanr ve zamana bal olarak uzama deerleri kaydedilir. Sistemin hassas scaklkkontroll olmas nemlidir. Bu nedenle genellikle tm sistem scaklk kontrol
mmkn bir odackta bulundurulur.
ekil 1: Srnme deney cihaz ematik gsterimi
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
24/46
24
Elde edilen deney sonularnn uygulanmasnda dayanm iki ekilde tanmlanabilir. lki
gerek kopmann olduu srnme dayanm eklinde tanmlanr. Dier bir tanm ise
belirli bir scaklktaki servis mr srasnda belirli bir deformasyona sebep olan
gerilme olarak tanmlanr. (Belirli deformasyon iin srnme gerilmesi )
Kopma sresini tayin edecek deneyler, bir malzemenin yksek sabit scaklk ve sabit
yk altnda dayanabilecei en uzun zaman tayin etmeyi amalar. Makine paralarnn
mrleri 10 ila 40 yl aras deitii dnlrse bu sreler iin deney yapmann hi
pratik olmad aktr. Bu nedenle, srnme deneylerinin ounda belirli scaklkta
belirli kalc deformasyonu (genellikle % 1) oluturan gerilmeler tayin edilir. Bu tip
deneylerde sre genellikle 1000 saat olarak seilir. Daha uzun sreli zellikler
matematiksel hesaplamalarla bulunur.
Kullanlan Cihazlar ve Malzemeler :
Srnme cihaz
Demir esasl veya demir d srnme numunesi
Kaynaklar :
1) KAYALI, E.S., ENSARI, C., DKE, F., 1990, "Metalik Malzemelerin MekanikDeneyleri" .T.. Kimya-Metalurji Fakltesi stanbul2) DIETER, G.E., 1986, Mechanical Metallurgy, McGraw-Hill, Singapour
3) MARIN., J., 1966, Mechanical Behavior of Engineering Materials,Prentice Hall, New
Delhi
Raporda stenilenler :
1) Tipik srnme erisi izerek blgeleri aklaynz.
2) zaman sonra oluan toplam uzamay hesaplaynz.
3) Kararl srnme hzn hesaplaynz.
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
25/46
25
Deney Ad : Metalik Malzemelerin Burma Deneyi
Amac :
Malzemelerin kayma zelliklerinin belirlenmesi
Teorik Bilgi:
Burma deneyi, her iki ucundan sktrlan deney numunesi, bir ucu sabit kalacak
ekilde dier ucundan dndrlerek numune zerine burma momenti uygulanmas
esasna dayanr.
Burma deneyi, ekme deneyi gibi ok geni kullanm alanna sahip olmayp, tamamen
standartlatrlmamtr. Bununla beraber plastik deformasyonla ilgili teorikalmalarda ve metallerin dvlebilme zelliklerinin belirlenmesi gibi birok
mhendislik uygulamalarnda ihtiya duyulan bir deneydir. Burma deneyi, zellikle
takm elikleri gibi gevrek malzemelerin dvlebilme zelliinin belirlenebilmesi iin
yksek scaklklarda da yaplr. Ayn zamanda kullanm yerlerinde burma momentinin
nemli olduu aft, dingil, matkap ucu gibi paralara direkt olarak uygulanabilen bir
deneydir.
Burma deney numuneleri, yuvarlak kesitli numunelerden olumaktadr. Malzemenin
burulmas srasnda uygulanan burma momenti etkisiyle numunede numunenin
merkezinden yzeyine doru dorusal olarak artan kayma gerilmeleri oluur. Kayma
gerilmeleri numunenin merkezinde sfr, yzeyinde ise maksimum deerdedir. Bu
nedenle yuvarlak kesitli numunelerde gerilim dalm homojen deildir. Deneylerde
ince et kalnlnda ve boru eklindeki numuneler kullanlarak numune kesitinde daha
uniform bir gerilim dalm salanabilir. Boru eklindeki numunelerde ise et
kalnlnn az olmas istenir, fakat numunenin et kalnlnn ok az olmas durumunda
da erken snemeden dolay ekil bozukluklar meydana gelebilir.
Kayma akma gerilmesi ile kayma modlnn (G) belirlenmesinde kullanlan boru
eklindeki numunelerde, l uzunluunun (L), numunenin d apna (D) oran (L/D)
~10 olmaldr. Krlma modlnn belirlenmesinde kullanlan boru eklindeki
numunelerde ise l uzunluu daha ksa olup L/D~0,5 olmaldr. Ayn zamanda
numune ap (D) ile et kalnl (t) arasndaki oran ise, D/t~10-12 olmaldr.
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
26/46
26
ekil 1de burma deneyinin ematik gsterimi verilmektedir. Burma momenti etkisiyle
numunede kayma gerilmeleri oluur. Deney srasnda uygulanan burulma momenti (T)
burma as () diyagram elde edilir (ekil 2).
ekil 1: Burma deneyinin ematik grn
ekil 2: Burma momenti (T) burma as () diyagram.
Silindirik bir numunede c yarapndan kk herhangi bir yarapnda meydana
gelen kayma gerilmesi () u ekilde ifade edilir:
T
J
= (N/mm2, MPa)
Burada;
T
L
c
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
27/46
27
T: Burulma momenti (N.mm)
: Kayma gerilmesinin istendii yarap (mm)
J: Polar atalet momenti (mm4)
i dolu millerde polar atalet momenti:
41
2J c= (c mil kesitinin yarapdr)
i bo millerde ise: ( )4 42 11
2J c c= (c2 milin d yarap c1 ise i yarapdr)
Maksimum kayma gerilmesi numunenin yzeyinde oluaca iin c olarak verilen
deer numune yzeyinde meydana gelen kayma gerilmesi () aadaki ekilde ifade
edilebilir.
Tc
J = (N/mm2, MPa)
Burma deneyi ile elde edilen kayma akma gerilmesi, bu deneyden elde edilen burulma
momenti (T) burma as () diyagramndan elde edilir. Belirgin akma gsteren
malzemelerde diyagramn lineer ksmndan, ekil 2de grld gibi belirgin akma
gstermeyen malzemelerde ise = 0,002 derece / mm burma as deerinden
diyagramn lineer ksmna izilecek paralelin diyagram kestii noktadaki burulma
momentinden (TA) hesaplanabilir.
Kayma gerilmeleri etkisi ile numunede meydana gelen deformasyon, kayma birim ekil
deiimi () olarak ifade edilir (ekil 1). Buna gre kayma birim ekil deiimi :
c
L
=
: Burma as (Radyan)
c: Numunenin yarap (mm)
L: Numunenin boyu (mm)
Kayma modl (G), burma diyagramnn lineer ksmndan (elastik blgesinden)
hesaplanr. Burma diyagramnn elastik blgesinde kayma gerilmesi, kayma birim ekil
deiimiyle orantl olarak artar. Elastik blgede, kayma gerilmesinin (), kayma birim
ekil deiimine () oran kayma modln (G) verir.
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
28/46
28
=G (N/mm2, MPa)
G: Kayma modl (MPa)
: Elastik blgede herhangi bir noktadaki kayma gerilmesi (MPa)
: Elastik blgede ayn noktadaki kayma birim ekil deiimi
Burma deneyinde eitli malzemelerin krlma ekilleri ekil 3'te gsterilmitir. Burma
deneyinde snek bir malzemenin krlmas, maksimum kayma gerilmeleri ynnde,
genellikle numunenin dey ekseni boyunca olur (ekil 3a). Gevrek bir malzemenin
krlmas ise, maksimum ekme gerilmesi dorultusuna dik bir dzlem boyunca yani
numune boyuna 45 lik al dzlemde olur (ekil 3b). Boru eklindeki snek bir
malzemenin krlmas ise, numunenin boyu uzun ise numunenin bklmesi sonucunda
eklinin bozulmasyla (ekil 3c), eer numunenin boyu ksa ise yine maksimum kayma
gerilmesi ynnde (ekil 3d) olur.
ekil 3: Burmada krlma ekilleri; a) Yuvarlak numunenin snek krlma ekli, b)
Yuvarlak numunenin gevrek krlma ekli, c) Snek bir malzemenin boru eklindekiuzun numunesinin burulmas, d) Snek bir malzemenin boru eklindeki ksa
numunesinin kopma ekli.
Yapl :
Kalibrasyon
Deney cihaz u ekilde kalibre edilir.
- Kalibrasyon kolu taklr.
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
29/46
29
- Cihazn zerindeki gstergenin 0 ada olduu kontrol edilir.
- Kalibrasyon kolu tek taraftan yklenir (42,5 kg)
- Aadaki forml yardmyla moment hesab yaplr.
T = kuvvet(kg) x 9,80665 x mesafe x cos() a (cihazn zerindeki gstergeden)
- Elektronik gsterge, hesaplanan deeri gstermezse, yerinden karlr. Cihazn
arkasndaki Adj yazan ksmdaki SI adl delikteki vida, ince ayar aparat ile
evrilerek, gstergede hesapladmz deer kana kadar ayarlanr.
- Yk ve kol skldkten sonra, gsterge 0 olmaldr. Eer 0 deilse, elektronik
gstergenin arkasndaki zero yazan ayar vidasndan gsterge sfrlanr.
- Arka taraftaki dier vida yardm ile gsterge hassasiyeti ayarlanabilir. (0,00-00,0
000)
- Cihazn panosunda hz ayarlama dmesi (set speed) vardr. Bu, saysal bir deeri
ifade etmediinden, hz belirlemek iin, cihaz alteri alarak (on konumu) altrlr
(not: Cihaz her zaman forward konumunda almaldr). Zaman tutulur ve belirli bir
srede dnlen a sayatan hesaplanr (1 atma deeri 0,3dir veya cihaz zerindeki
a gstergesinden okunur). Bylece;
Devir Hz (derece/dak.) = a (derece) / zaman (dakika)
formlnden devir hz bulunur.
- Numune yerletirilir ve deney balatlr.
- Eer reverse ynnde allacaksa, cihaz kapatlr ve durmas beklenir. Daha
sonra alter reverse konumuna getirilerek, tekrar altrlr.
Kullanlan Cihazlar ve Malzemeler :Tecquipment SM21 burma cihaz
Altgen ba ksmna sahip demir esasl veya demir d burma numuneleri
Kaynaklar :
1) KAYALI, E.S., ENSARI, C., DKE, F., 1990, "Metalik Malzemelerin MekanikDeneyleri" .T.. Kimya-Metalurji Fakltesi stanbul
2) ASTM E143-87, 1987, Shear Modulus at Room Temperature
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
30/46
30
Raporda stenilenler :
1) ncelenen numuneye ait kayma gerilmesi kayma birim ekil deiimi erisini
iziniz.
2) izdiiniz eriden, numuneye ait kayma modln hesaplaynz.3) Normal gerilme () ile kayma gerilmesi () arasndaki fark nedir?
4) Elastik sabitler nelerdir?
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
31/46
31
Deney Ad : Metalik Malzemelerin Yorulma Deneyi
Amac :
Tekrarl yklemelere maruz kalan malzemelerin yorulma davrannn incelenmesi,hasar
oluumunun deneysel olarak belirlenmesi ve malzemelerin yk-evrim says
verilerinin elde
edilmesi.
Teorik Bilgi :
Mhendislik malzemelerinin birou, kullanm esnasnda tekrarlanan gerilmeler ve
titreimler altnda almaktadrlar. Klasik elastisite teorisine gre akma gerilmesininaltnda yklemeye maruz kalan paralarda sadece elastik deformasyon meydana
gelecei kabul edilmektedir. Bu blgede bilindii gibi malzemede herhangi bir tahribat
meydana gelmez. Buna karn dinamik ykler altnda akma gerilmesinin altnda
altrlan malzemelerde bir sre sonra tahribat meydana geldii saptanmtr. Bu
ekilde deien ykler altnda malzemenin yzeyinde atlan olumas ve bunu
takiben kopma olay, Yorulma olarak adlandrlr.
ASTM standartlar yorulmay Bir malzemede baz blge veya blgelerdeki deiken
gerilme ve ekil deiiminin meydana getirdii ve belli sayda yklemeden sonra
atlak veya krlma ile sonulanan ilem olarak tanmlamaktadr. Mhendislik
malzemelerini % 80 bu nedenle krlmaktadr.
Yorulma olaynda atlama, genellikle yzeydeki bir przde bir entikte, bir izikte, bir
klcal atlakta veya ani kesit deiimlerinin olduu yerde balar. atlak oluumu iin
genellikle u ana etken gereklidir:
Yeterli derecede yksek bir maksimum ekme gerilmesi,
Uygulanan gerilmenin olduka geni deiimi veya dalgalanmas,
Uygulanan gerilmenin yeteri kadar byk tekrarlanma says.
Bu ana faktrlerin yannda ok sayda yan faktrlerde saylabilir. rnein yzey
kalitesi, korozyon, scaklk, ar ykleme, kalc i gerilmeler, bileik gerilmeler,
gerilim konsantrasyonu, frekans, mikroyap (tane boyutu, fazlarn dalm, inklzyon
gibi)
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
32/46
32
Laboratuarda, standart boyut ve belirli yzey zelliindeki numuneye, belirli trde
sabit gerilmeler uygulanarak deneyler yaplr. Endstride kullanlan paralarda ise
koullarn hepsi deiiklik gsterir. Karmak olmalarndan dolay bu koullarn analizi
de gtr. Bu nedenle yorulma deneyi sonular, mhendislik uygulamalarnda ekme
deneyi sonular gibi kesin, tam ve gvenilir bir ekilde kullanlamazlar. Yorulma
deneyi sonular belirli koullar iin fikir verirler ve benzer koullarn bulunabilecei
para dizaynnda gerekli nlemlerin alnmasnda yardmc olur.
Yorulma Deney Trleri :
Bir paraya alma artlarnda deiik tr ve iddette gerilmeler uygulanabilir. Ancak
yorulma deneylerinde, en sk rastlanan belirli gerilme trleri ele alnmtr.
Deneylerde kullanlan gerilme tr, yorulma deneyine de adn vermektedir. Gerilme
trne gre balca yorulma deneyi trleri : Eksenel Gerilmeli Yorulma Deneyi, Eme
Gerilmeli Yorulma Deneyi, Burma Gerilmeli Yorulma Deneyi, Bileik Gerilmeli Yorulma
Deneyi :
Yorulma Deneyi ilelgili Terimler :
ekil 1: Yorulma deneyindeki periyodik ykleme erisi
evrim : Birok deney cihaznda zamanla sinsoidal deiim gsteren yk (gerilme)
uygulanr. ekil 1de grlebilecei gibi gerilme zaman erisinin periyodik olarak
tekrarlanan en kk parasna bir EVRM denir.
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
33/46
33
Maksimum Gerilme (Smax) : Uygulanan gerilmeler arasnda en byk cebirsel deeri
olan gerilmelerdir. ekme gerilmeleri pozitif (+), basma gerilmeleri negatif (-) iaretle
gsterilir.
Minimum Gerilme (Smin) : Uygulanan gerilmeler iinde en dk cebirsel deere sahip
olan gerilmedir.
Ortalama Gerilme (Sm) : Maksimum ve minimum gerilmelerin cebirsel ortalamasdr
olan gerilmedir.
Sm = (Smax + Smin) ............................. (1)
2
Gerilme Aral (Sr) : Maksimum ve minimum gerilme arasndaki cebirsel farktr.
Sr = Smax - Smin ............................. (2)
Gerilme Genlii (Sa) : Gerilme genlii, gerilme aralnn yarsdr. Baka bir deyile
maksimum ve minimum gerilmenin cebirsel farknn yarsdr.
Sa=Sr=Smax - Smin ............................. (3)
2
Gerilme Oran (R) : ki trl gerilme oran tanmlanr. En ok kullanlan R ile gsterilipminimum gerilmenin, maksimum gerilmeye orandr.
RS
S= min
max ....................................(4)
kincisi A ile gsterilip, gerilme genliinin ortalama gerilmeye blnmesiyle
elde edilir.
A= Sa / Sm ................................. (5)
S-N Diyagramlar (Whler Diyagram) :
Bu diyagram birbirinden farkl sabit gerilmeler altnda malzemenin ka evrim
sonunda atlayacan veya krlacan gsteren banty verir. S-N erisinin
izilmesi iin genellikle 8-12 numune kullanlr. Ortalama gerilme (Sm) tm deneylerde
sabit kalmak zere numunelerin her birine farkl periyodik gerilmeler uygulanarak
numunenin atlamasna ya da krlmasna kadar geen evrim says (N) tespit edilir.
Deneylerin tmnde gerilme genlii (Sa) deney sresince sabit tutulur. ekil 2degrlen tipik S-N diyagramlarnda gerilme ekseni olan ordinatta genellikle dorusal,
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
34/46
34
baz hallerde ise logaritmik skala kullanlr ve bu eksende ya maksimum gerilme (Smax),
ya minimum gerilme (Smin) ya da gerilme genlii (Sa) biri kaydedilir. evrim saysn
gsteren apsiste ise genellikle logaritmik skala kullanlr. ekilde demir ve demird
malzemeler iin S-N erisi grlmektedir.
ekil 2: S-N (Whler) erisi
Kk gerilmeler iin atlamann grlecei evrim says ok byk olur. Bu nedenle
deney nceden belirlenen bir snr evrim saysna kadar (Ns) devam ettirilir. Parann
atlamas veya krlmas beklenmez. Seilen bu snr evrim says malzemeden
malzemeye deiir. rnein eliklerde S-N erisi 106-107 evrimde yatay bir hal alaca
iin deney 2.106-2.107 evrime kadar devam ettirilir. S-N erisi srekli azalan
Alminyum iin bu deer 108 evrimdir.
S-N erileri yksek evrim blgelerinde Basquin eitlii ile tanmlanr.
N. ap
= C p, C sabitN : evrim says a : gerilim
Yorulma Dayanm : Malzemenin N evrim sonunda atlama (veya kopma) gsterdii
gerilme olarak tanmlanr. Bu deer baz hallerde benzer numunelerin N evrimde
dayanabilecei gerilmenin medyan ortalamas olarak alnr. Baz hallerde ise ortalama
gerilme sfr iken (Sm=0) N evrimde benzer numunelerin % 50sinin dayanabilecei
gerilme olarak alnr.
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
35/46
35
Yorulma Snr : S-N diyagramnda erinin asimptotik durum ald gerilmeye Yorulma
Snr veya Yorulma Dayanm Snr denir. Bu gerilmenin altndaki periyodik
gerilmelerde parann sonsuz evrime dayanabilecei kabul edilir.
Yorulma mr: Bazen numunelerin sabit koullarda belirli bir gerilme altnda atlama
(veya krlma) gsterdikleri N evrim saylarnn medyan ortalamas eklinde
tanmlanr.
Yapl :
Yorulma deneyinde izlenecek en basit yol malzemenin belirli koullar altnda S-N
diyagramnn elde edilmesidir. Bunun iin benzer ekilde hazrlanm 8 - 12 numune
alnr. Numunelere farkl gerilmeler uygulanarak atlamann (veya krlmann)
grld N evrim says tespit edilir. Burada numunenin ya tamamen kopmas veya
nceden belirtilen belirli boyuttaki atlak kriter olarak alnr.
S-N erisi elde etmek iin genellikle aadaki deney sras takip edilmelidir:
a) nce bir veya iki numuneye kk evrim saysnda atlama (veya krlma)
gsterecek ekilde nispeten yksek gerilmeler uygulanr.
b) Daha sonra bir numuneye ok byk evrim saysnda atlayacak (veya kopacak),
bir dierine Yorulma Dayanm Snr altnda kalacak ekilde nispeten dk
gerilmeler uygulanr.
c) En son arada kalan gerilmeler iin deney yaplr.
Bir malzemenin Yorulma Dayanm Snr iin ekme dayanm ve Brinell sertlik
deerlerinden faydalanlarak yaklak deerler seilebilir.
Demir-elik grubu malzemelerde
Yorulma dayanm snr 0.15 ekme Dayanm 0.18 Brinell Sertlik Deeri
Demir d metal ve alamlarda:
Yorulma dayanm snr 1/3 ekme Dayanm
Nispeten yksek gerilimlerin uyguland ilk deneylerde ekme dayanmnn yaklak
2/3 deerinde bir gerilme seilir.
Deney Srasnda Dikkat Edilecek Hususlar :
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
36/46
36
1. Numune cihaza yerletirilirken eksenel kesim salanmal alma esnasnda simetri
ekseninin sapmamasna dikkat edilmelidir.
2. Gerilme, deneyde ngrlen deerde hassas olarak uygulanmal ancak darbe yada
baka trl gerilmelerin olumas nlenmelidir. Gerilme, deney sresince sabit
tutulmaldr.
3. Deney uygun ortam koullarnda (zellikle uygun scaklk ve uygun nem
miktarlarnda) gerekletirilmelidir. Deney esnasnda numunenin snmasn
engellemek iin asitsiz yalar ve basnl hava kullanlabilir.
4. Yorulma deneylerinde gerilme frekans nemli bir faktrdr. Frekansn deney
artlarn etkilememesi iin genellikle 10000 evrim / dk frekanslarn altnda
allmaldr.
Kullanlan Cihazlar ve Malzemeler :
Yorulma deney cihaz
Yorulma deney numunesi
Kaynaklar :
1) KAYALI, E.S. ,ENSAR ,C. DKE, F. Metalik Malzemelerin Mekanik Deneyleri,
.T.. Kimya Metalurji Fakltesi, STANBUL 1990
2) IIK, A.H. Malzeme Teknolojisinde Yorulma Deneyi, Malzeme Teknolojisinde
Deneysel Verilerin Deerlendirilmesi Semineri, Boazii niversitesi Mhendislik
Fakltesi, STANBUL 1984
3) ASM HANDBOOK Mechanical Testing, Ninth Edition Vol 8, American Society for
Metals, 1985
4) TALISCHER, H. ,evirenler, GLGE, . ,ARAN, A. elik ve Dkme Demirlerin
Yorulma Dayanm, TBTAK Marmara Bilimsel ve Endstriyel Aratrma
Enstits, MBEAE Matbaas, GEBZE 1983
Raporda stenilenler :
1) Sabit yorulma mr (smith) diyagram nedir nasl izilir?
2) Malzemelerde yorulma olayna etki eden faktrleri aklaynz ?
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
37/46
37
Deney ad : Metallerin Souk Deformasyonu ve Mekanik zellikleri
Amac :
Souk deformasyonun (ekil deitirme) metallerin mekanik zelliklerine etkisinin
incelenmesi
Teorik Bilgi :
Metalurji ve malzeme mhendisleri yksek mukavemetli, yeteri kadar snek ve tok
malzemelere ihtiya duyarlar ve bu amaca ulamak iin aada belirtilen mukavemet
arttrc yntemleri kullanrlar.
-Kat zelti Sertlemesi,
-Deformasyon Sertlemesi,
-Tane Boyutu Kltme Sertlemesi,
-kelme ve Dalm Sertlemesi
Mukavemetleme mekanizmalarn aklamak iin dislokasyon hareketi ile metallerin
mekanik davran arasndaki ilikinin anlalmas gerekir. Plastik deformasyon,
genellikle dislokasyon hareketleriyle olduundan bu hareketleri engelleyen her
oluum plastik deformasyonun balamas iin gerekli olan gerilmeyi ykseltir; yani,
metalin mukavemetini arttrr. Plastik deformasyon sresinde oluan pekleme, bir
metalin mukavemetini artrc yntemlerin banda gelir. Haddeleme, tel ekme ve
dier souk ekil verme yntemleriyle (ekil 1) ekil deitirme yaplrken souk
ilem derecesinin miktar arttka metaller daha mukavemetli olurken sneklikleri
der. Ayrca, souk ileme maruz kalan metallerde korozyon daha hzl oluur.
Souk ilem veya ekil deitirme sertletirmesi, baz metallerin dayanmlarn
arttrmak iin kullanlan en nemli yntemlerden biridir. ekil deitirme sertlememiktarn ayarlayarak souk ekilmi metallerden (rnein bakr) belli snrlar iinde
farkl dayanmlarda metalik rn elde etmek mmkn olur.
Yeniden kristalleme scakl altndaki scaklklarda yaplan ilemler souk ilem
olarak tanmlanr ve bu ilem srasnda oluan plastik deformasyon nedeniyle ekil
deitirme sertlemesi metal ve alamlarnda grlr. ekil deitirme sertlemesi
ile snek metal daha sert ve mukavemetli olur. Bazen ilem sertlemesi olarak da
adlandrlr.
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
38/46
38
ekil 1: Deiik ekil verme yntemleri
Plastik deformasyonun miktar, dairesel kesitli paralarda souk ilem yzdesi olarak
aadaki denklem ile ifade edilir.
Souk lem Yzdesi (% S) = [ (Ao-Ad) / Ao ] . 100
Ao: Orijinal kesit alan
Ad: Deformasyon sonras kesit alan
Yapl :
Deneyde yumuak saf elektrolitik bakr levha ve el haddesi kullanlr. Hadde aleti, esas
itibaryla iki merdaneden oluur (ekil 1). Numune yzeylerinin temiz ve apaksz
olmasna dikkat edilir. Levhann balang kalnl kompasla llr. Numunede
hedeflenen kalnla erimek iin merdaneler aras uzaklk ayarlanr. Daha sonra levha
deiik kalnlklara oda scaklnda haddelenir. nceltilen her levhann haddeleme
ilemi sonucu kalnl ve sertlii llr. Souk ilem yzdesi kalnlktaki deiim
olarak aadaki forml ile hesaplanr:
% S = [(Ho-Hf) / Ho ] . 100
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
39/46
39
Ho : Balangtaki orijinal kalnlk
Hf : Souk ilem sonras kalnlk
Sertlik lm yaparken numunenin yzeyinin temiz, her iki yzeyinin paralel olmas
ve numunenin lm tablasnn zerine tam oturmas gereklidir. lm says en az 3
olmaldr.
Kullanlan Cihazlar ve Malzemeler :
Deneyde yumuak saf elektrolitik bakr levha ve el haddesi kullanlr.
Kaynaklar :
1) Malzemelerin Yap ve zellikleri, H.W. Hayden, W. G. Moffat ve J. Wulff, eviren K.
Onaran ve B. Erman, T Matbaas, 1978.
2) Malzeme Bilimi Ders Notlar, . Erolu.
Raporda stenilenler :
1) Kalnlktaki deiimlerin souk ilem yzdesine dntrlmesi
2) Souk ilem miktar-sertlik deerleri tablosunun oluturulmas
3) llen sertlik deerlerinin ortalamasnn ve standart sapmasnn hesaplanmas
4) Souk ilem miktar-sertlik erisinin izilmesi ve eri zerinde standart sapma
deerlerinin gsterilmesi
5) Sertlikteki deiiminin ve sertleme mekanizmasnn aklanmas
6) Ar souk ilem grm metalin atlama olmadan daha fazla inceltilmesinin
mmkn olmadnn; byle bir malzemeyi daha ince hale getirmek iin hangi ilemin
uygulanmas gerektiinin ve bu ilem srasndaki yap-zellik deiimlerinin
aklanmas
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
40/46
40
METALK MALZEMELERDE AINMA
Temas eden yzeylerde, srtnme kuvvetleri g kaybna, anma ise ileme toleranslarnnktlemesine sebep olmaktadr. Dier taraftan, debriyaj ve fren balatas ve de ayakkab
tabanlar gibi baz malzemelerde srtnme salanabilecek zellik istenmesine ramen, anmaistenmeyen bir olaydr. Buna karlk frezeleme ve talama gibi talal imalat ilemlerinde isesrtnme iin minimum enerji harcayarak maksimum anmann yaplmas istenir.
SRTNME
Bilindii gibi, iki malzeme birbirlerine temas edecek ekilde yerletirilirse, bu malzemelerdenbirini dieri zerinde kaydrmak iin uygulanan kuvvete srtnme kuvveti diren gsterir.Kaymay balatan kuvvet (Fs) ile, temas yzeyine etki eden normal kuvvet (Fn) arasnda;
Fs = s . Fn (1)
bants mevcuttur. Burada s statik srtnme katsaysdr.
Kayma baladktan sonra, srtnme kuvvetinde bir azalma olur ve bu durumda;
Fk = k . Fn (2)
bants yazlabilir. Burada k (
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
41/46
41
Ne kadar hassas ilenmi veya parlatlm olursa olsun, iki yzey birbiriyle temas ettiinde,gerek temas bir takm przlerin birbirlerine dokunduu noktalarda olur. Bu durumda,yzeye etki eden yk, sadece przlerin birbirlerine temas ettii noktalardan desteklenir veyzey alannn kk bir ksm yk tar.
Srtnme Katsays Deerleri
Vakumda, ok iyi temizlenmi metal yzeylerini birbirleri zerinde kaydrmak mmkndeildir. Kayma kuvveti, birleme noktalarnda yksek plastisiteye ve tamamen yapmayasebep olur. Bu olay metalden yzey filmini kaldran ortamlarda (rnein H2) ve atmosferdnda nemli bir problemdir. ok miktardaki oksijen veya H20, metalik birlemenoktalarnda oksit filmi oluturarak deerini byk lde azaltr.
Altn haricindeki btn metaller, yzeylerinde belirli bir kalnlkta oksit filmi olutururlar.Prz ularnda oluan oksit filmleri arasndaki birleme noktalarnn, kayma esnasnda ana
metalden daha gevrek ve dk mukavemetli olduklar saptanmtr. Bu durumda yzeylerince oksit tabakas zerinde, metalin kendisinden daha dk gerilme deerlerinde kayacak vebuna bal olarak deeri 0,5 - 1,5 arasnda azalacaktr.
Yumuak metallerin birbirleri zerinde kaymalar durumunda (rnein kurun-kurunzerinde) birleme noktalar daha zayftr, fakat alann daha geni olmas nedeniyle deeridaha byk olur (0.5-1.5). Sert metallerin kaymas durumunda ise (elik-elik zerinde)birleme noktalar az fakat mukavemetin fazla olmas nedeniyle srtnme yine byktr.
AINMA
Birbirine temas eden mhendislik malzemelerinin, birbirlerine srtnmesi neticesindemeydana gelen anma, eitli makine ve tehizatn kullanm srasnda ok byk ekonomikkayplara sebep olmaktadr. Anma, bir yzeyden dier bir yzeye malzeme transferi veyaanma paralarnn oluumu neticesinde ortaya kan malzeme kaybdr. DIN 50320'deanma; "kullanlan malzeme yzeylerinden mekanik sebeplerle ufak paralarn ayrlmassuretiyle meydana gelen deiiklik" olarak tanmlanmaktadr.
Temas halinde bulunan kat yzeylerde, malzeme kayb ekilde gerekleebilir. Bunlarblgesel erimeler, kimyasal znme ve yzeyden fiziksel anlamda oluan ayrlmadr.
Uygulamada anma kapsamnda, daha ok yzeyden fiziksel anlamda ayrlan malzemeninsebep olduu hasarlar dahil edilmektedir.
Bir anma sisteminde; ana malzeme (anan), kar malzeme (andran), ara malzeme, yk vehareket anmann temel unsurunu oluturur. Btn bu unsurlarn oluturduu sistem teknikte"Tribolojik Sistem" olarak isimlendirilir.
Bir anma sistemindeki nemli etkenlerden biri de evre artlardr. Sistem elemanlarnnnem ve korozif etkiler ile kar karya kalmas anmay hzlandrr.
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
42/46
42
Anma, genellikle nceden bilinen bir hasar tipidir. Birbirleri ile temasta olan malzemeyzeyleri oksit filmleri veya yalayclar ile korunsalar bile, mekanik yklemeler altnda oksittabakasnn veya yalamann bozulmas, iki yzeyin birbiriyle dorudan temasna sebepolabilir. Bu temas sonucu oluan srtnme malzemenin alma koullarndaki mrn veperformansn snrlayan anmaya sebep olur. Bu hasar uygun yalama, filtreleme, uygun
malzeme seimi ve uygun tasarm gibi faktrlerle en aza indirilebilir, fakat kesinliklenlenemez.
Anmay etkileyen faktrleri drt ana grup halinde toplayabiliriz.
I-Ana Malzemeye Bal Faktrler
Malzemenin kristal yaps Malzemenin sertlii Elastisite modl Deformasyon davran
Yzey przll Malzemenin boyutu
II- Kar Malzemeye Bal Faktrler ve Andrcnn Etkisi
III- Ortam artlar
Scaklk Nem Atmosfer
IV-Servis artlar
Basn
Hz Kayma yolu
Anma Mekanizmalar
Pek ok anma mekanizmas vardr. Bunlar aadaki ana balklar altnda aklamakmmkndr.
1) Olu Mekanizmalar Asndan Snflandrma
1.1. Adhesiv Anma
zellikle birbiriyle kayma srtnmesi yapan, metal-metal anma iftinde meydana gelenkaynaklama olaynn bir sonucudur. Birbiri zerinde kayan yzeylerdeki gerilmeler kkyklemelerle dahi akma gerilmesi snrna, eriirler veya geerler. Bylece temas edenmetaller arasnda yapma kuvvetleri kendini gsterir. Bu nedenle bir paradan dierinemalzeme geii, souk kaynaklama ve kk paralarn kopmas olaylar meydana gelir.
Adhesiv anma, en sk rastlanan anma tr olmasna ramen genellikle hasar hzlandrcetkide bulunmaz. Adhesiv anma bir metal yzeyinin baka bir metal yzeyindeki bal
hareketi srasnda birbirlerine kaynam veya yapm yzeydeki przlerin krlmas sonucuortaya kar.
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
43/46
43
Eer iki metal ayn sertlikte ise anma her iki yzeyde de oluur. Metaller arasndakiyalamann mkemmel olmas, yzeye etki eden ykn azaltlmas ve malzemenin sertliininarttrlmas adhesiv anmay azaltr. Sonu olarak adhesiv anma; yzeye etkiyen normalykle, kayma yolu ile ve anan malzemenin yzey sertlii ile orantldr.
1.2. Abrasif Anma
Yrtlma veya izilme anmas olarak da isimlendirilen abrasif anma, sistemde hzl hasaraneden olan nemli bir anma trdr. Abrasif anma; biri dierinden daha sert ve przlolan metal yzeylerinin birbiriyle temas halindeyken kayma srasnda meydana gelir.
Sert paracklarn yumuak metale batmas abrasif anmaya sebep olabilmektedir. Bumekanizmaya rnek olarak, sisteme dardan giren toz paracklarnn veya bir motordaoluan yanma rnlerinin sebep olduu anma tarz verilebilir.
Abrasif anma hz, malzeme yzeyine etki eden yk azaltlarak drlebilir. Byleceparacklarn yzeye daha az batmas ve apak kaldrlmas srasnda daha az iz brakmas
salanr.
Malzeme asndan abrasif anmay azaltmak iin; Daha sert alam kullanmak, Sertlik arttrmak amacyla sl ilem uygulamak, Malzeme yzeyini sert birtabaka ile kaplamak,
tavsiye edilir. Bu nlemlerle abrasif anma hzn azaltmak mmkndr.
Abrasif anma endstriyel cihazlarda malzeme kayplarnn balca sebebidir. Andranmalzeme serbest halde iki metal arasnda bulunuyorsa veya yalnz bir metali andran sabitveya serbest taneler mevcut ise bu durumda;
ki elemanl abrasif anma,
elemanl abrasif anma,
eklinde gruplandrma mmkndr.
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
44/46
44
ekil 2.ki elemanl ve elemanl abrasif anma oluum ekilleri.
Metal-metal srtnmelerinde anma iki elemanl abrasif veya adhesiv olarak balayp elemanl abrasif olarak devam eder. Bu durumda araya giren toz, mineral taneleri, izilmesonucu serbest hale geen mikro talalar ve paralanm oksit paracklar nc eleman(ara malzemeyi) oluturabilir. Serbest hale geen mikro tala paracklar genellikle ana
malzemeden daha sert olduklarndan ( elemanl) abrasif anma, anmayhzlandrmaktadr. Endstriyel makinelerdeki en nemli anma tr olan abrasif anmayagenel olarak aada verilen yerlerde rastlanmaktadr.
Traktr, greyder gibi tarm ve i makinelerinin bak ve trnaklarnda Cevher ileme ve tme tesislerinde Eleklerde Deirmenlerde Nakil makinelerinde
Bu gibi makine ve makine paralarnda yalnzca abrasif anmadan sz edilebilecei gibi,
bunlardan baka anma trlerinin de birlikte grlmesi mmkndr.
1.3. Tabaka Anmas
Abrasiv anma yzeyine yakn yerlerinin (snr yzeyinin) zelliinin pek nemi yok iken,tabaka anmasnn nemi byktr. evredeki gazlarn ve ara malzemenin etkisiyle meydanagelen anma yzeyi snr tabakas, izilmeyle syrldndan daima yeniden meydana gelir.1.4. Titreim Anmas
Titreim (yorulma) anmas, titreim zorlamalarnda yorulma krlmas hasar olarak ortayakar. Bu anmada, iyap tahribat, atlamalar, lokal ayrlmalar meydana gelir. Genellikle
periyodik yklemeler dolaysyla, yzeyden veya yzeye yakn yerlerde iyapnnparalanarak yrtlmalar oluturmas sebebiyle yzeyden ksmi zlmelerin olmasyla
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
45/46
45
meydana gelir.
2) Hasarn Fiziksel Grnne Gre Snflandrma
2.1. Kayma Anmas
2.1.1. Taneli Mineraller Tarafndan Oluturulanlar
Taneli minerallerin meydana getirdii kayma anmas, mineral sert1iine bal olarakbelirlenir. Metal olmayan sert malzemelerde anma, metal malzemelerde olduu gibi mineraltanelerinin sertliiyle artar, fakat sert malzemenin anma yzeyinde gevrek krlmalarmeydana gelir. Anma esnasnda malzeme sertlii, anma direncinin bykln etkileyennemli bir faktrdr.
2.1.2. Metal-Metal Anmas
Metal-metal srtnme tiplerinden hidrodinamik srtnmede genellikle hibir anma olmaz ve
malzeme iftinin nemi yoktur. nk malzemeler bu anda birbirine temas etmemektedir.Fakat tam yalama iin minimum bir hz gereklidir.
Kark yalamada kuvvet ksmen hidrolik, ksmen kat cisimlerin temas ile salanr. Butemas noktalarnda malzemelerin zellikleri ve kayma yapan malzeme iftleri ile yalaycmaddenin etkisi vardr.
zellikle yasz yzeylerin srtnmesinde anma durumu malzeme iftinin yzeyinebaldr. Ayrca kayma yzeylerin ilenii (yzey przll, ilemi dorultusu) deanmaya byk lde etki etmektedir.
2.2. Korozif AnmaAnan yzeyler, ayn zamanda korozif etkilere de urarsa buna korozif anma denir.Kimyasal korozyon kendi bana oluabildii gibi dier anma trleriyle birlikte meydanagelebilir. Yzeye skca yapan filmler oluturan kimyasal reaksiyonlar yzey anmasnnler. Fakat film krlgan ve yzeye gevek ise anma byk miktarda hzlanr. nksrtnme hareketi srasnda filmler atlar ve yerinden kopar.
2.3. Erozyon AnmasErozyon (hidro-abrasif) anmas, akc maddelerin meydana getirdii anmadr. Svlar,gazlar ak srasnda parann snr yzeylerinde patlama veya arpma etkisi yaparak
yzeyden paracklar koparrlar ve girdaplar etkisiyle dalgal yzey meydana getirirler.Bylece anma daha da hzlanr.
ekil 3. Erozif anma.
-
8/3/2019 Darbe, Anma vs
46/46
2.4. Yuvarlanma Anmas
Bu tr anma birbiri zerinde yuvarlanarak hareket eden malzemelerde oluan anmadr. Buanma da phesiz malzemelerin zelliklerine sk skya baldr. Yuvarlanma esnasndaanma tek bir malzemede oluabilecei gibi her iki malzemede de deien miktarlardaoluabilir. Yuvarlanma anmasnda yzeylerin yalanp, yalanmamasnn ok byk nemivardr.
3) Anmann Ald zel Adlar Vastasyla Snflandrma
3.1. tmeli Anma
tmeli anma, yksek basnlar altndaki partikllerin metal yzeyleri ile dk hzlardakarlamalar sonucunda, metal yzeyinden paracklarn kesilerek veya ok sayda ufakizikler alarak kopartlmas ile meydana gelir. Bu yksek basn ve dk hzkombinasyonu genellikle hafriyat almalarnda kullanlan buldozer ve kepe gibi ar imakinelerinin alma koullarnda meydana geldii iin, bu aralarn kesici u yzeylerinde
bu hasar tr meydana gelir. Kepelerde kullanlan kesici ve batc ularn, tmeli anmasonucunda ekil deiimi meydana gelerek krlenme oluur.
3.2. Oymal AnmaOymal anma, malzeme yzeyinin ok yksek gerilmelerdeki arpma durumlarnda,yzeyden bir parann kesilerek veya oyularak kopmasyla meydana gelir. Bu tip anmayagenellikle hafriyat, madencilik, petrol kuyularn delme ilemi ve benzeri koullarda alanmalzemelerin kesme ve delme grevi yapan ksmlarnda grlr. Bu ilemler srasnda sertabrasif paracklarn ok yksek gerilmeler altnda malzeme yzeyine arpmalar ileyzeylerde hzl bir ekilde hasar oluumu meydana gelir.
Oymal anma dier anma trlerine gre ok daha hzl olarak gelitiinden, bu anmayaurayan paralarn yenileriyle deitirilerek kullanlmas daha ekonomik olmaktadr.
3.3. Kazmal Anma
Kazmal anma, karlaan yzeylerde mikro kaynamann meydana geldii adhesivanmaya bir miktar benzemektedir. Aralarndaki fark ise; adhesiv anma, birbirleri zerindekayan yzeylerde meydana gelirken, kazmal anma birbirlerine gre hareket etmeyenyzeylerde meydana gelir. Ancak kazmal anma, ok dk genlikteki hareketlerin(vibrasyon) meydana geldii sistemlerde, mikro kaynamann olumasyla meydana gelir.
Kazmal anma, vibrasyonlu ortamlarda alan somun, perin gibi balant elemanlarylabirletirilmi sistemlerde otomobil aftlarnn birleme noktalarnda ve yataklarda en yaygnolarak rastlanlan hasar oluum mekanizmasdr.
Anma testleri deiik deney dzeneklerinde yaplmaktadr. Anma deneylerinde en yaygndeney donanmlarndan birisi, bir disk (Silindir veya dikdrtgen) zerine bastrlan pimdir."Disk zerinde pim" metodunun baka ekilleri de vardr. Ancak ana fikir hep ayndr. Bu tipasimetrik dzenlemelerde, pim ya da blok ou zaman numunedir ve bu parann anma hzllr. Dier para olan disk ise, "d yzey" olarak isimlendirilir. Anma deney dzenekleriuluslararas standartlara uygun olarak standartlatrlmtr.