I. GİRİŞ

Her geçen gün gelişen endüstri dünyası ve bu gelişimin doğurduğu ihtiyaçların başında gelen malzeme sektörü günümüzde artık olmazsa olmazımız haline gelmiştir. Makine, inşaat, elektrik ve elektronik gibi birçok alanda faaliyet göstermektedir. Ancak bu malzemeleri kullanırken dayanıklılığını göz ardı etmememiz gerekmektedir. Aksi takdirde ufak bir hata çok büyük masraflara sebebiyet verebilmektedir. Ancak böyle bir durumu ortadan kaldırmak veya en aza indirmek için belli bir takım testler yapılmaktadır:

Tahribatlı testler: Tahribatsız testler:

Tahribatlı yani malzemede hasar meydana gelen testlerden birisi de çekme testidir. Çekme testini yaparken malzemede meydana gelen davranışlar MKE’nin yaptığı program ile bilgisayardan tarafından gözlemlenmektedir. Ayrıca değerler yi bilgisayar aracılığı ile makineye aktarılmaktadır. Makine ile ilgili detaylar deneyin yöntemi bölümünde anlatılacaktır.[Resim 1]

Resim 1: Çekme testi makinesi

Akma gerilmesi (Akma Mukavemeti): Numuneye belli bir kuvvet uygulanmasından sonra numunenin yine eski haline geldiği nokta akma noktası diye adlandırılır ve burada meydana gelen gerilmede akma gerilmesi diye nitelendirilir.

σ a=FaA0

σ a = Akma Gerilmesi

Fa = Akma Kuvveti

A0= Numunenin İlk Kesit Alanı

Çekme Gerilmesi (σ ç¿: Çekme noktası, en fazla gerilmenin olduğu noktadır. Bu noktada kadar hacim sabit, hacimde değişim ve bağlar arası kopma bu noktadan sonra başlar.

σ ç=FmaxA0

σ ç= Çekme dayanımı

Fmax= Malzemeye uygulanan en yüksek kuvvet

A0= Malzemenin ilk kesit alanı

Kopma Dayanımı (σ k): Deney anında numune kesiti, çekme kuvvetine dayanamadığı (karşı koyamadığı) anda kopma meydana gelir.

Elastikiyet : Birim uzamada meydana gelen gerilme olarak nitelendirebiliriz.

σ=E∗ε

E= Elastik modül veya Young Modülü olarak bilinen orantılı sabiti

σ= Gerilme

ε= Birim Uzama

II. DENEYİN AMACI

Sıcak çekilmiş ve soğuk çekilmiş iki adet numuneyi ayrı ayrı çekme testine tabii tutacağız ve deney sonucunda bu malzemelerin çekme dayanımı ve akma, çekme ve kopma dayanımı gibi mekanik özelliklerini belirlemek.

III. DENEYİN YÖNTEMİ

Deney makinesinin çeneleri arasında sıkıştırılan numune, ilk olarak sabit hızla çekilir ve uygulanan yük miktarına göre uzama gerçekleşir. Numuneye çekme işlemi uygularken, numunenin akma, çekme ve kopma noktalarındaki gerilmeleri hesaplayacağız.

Deneye başlanır ve yazılım yardımıyla bilgisayardan uzama ve kuvvet değişimleri izlenir. Numune kopana kadar deney devam eder.

Kopmanın ardından deney verileri incelenir ve kuvvet-uzama ve gerilme-birim şekil değişimi diyagramları çizilir. Mekanik özellikler hesaplanır.[Resim 2]

Resim 2: Numunenin son durumu

IV. ÖLÇÜMLER ve HESAPLAMALAR

Soğuk Çekilmiş Numune için verilen ve elde edilen deney verileri aşağıdaki çizelgede verilmiştir.[ Çizelge 1]

Genişlik (mm) 12,50 Max. Yük (kN) 13,37

Kalınlık (mm) 3,00Akma Yükü

(kN) 11,25

Yükseklik (mm) 76,68

Kopma Yükü (kN) 10650

Kesit Alanı (mm²) 37,50

Kopma Uzaması (mm) 28,78

İlk Boy (mm) 50,00Kopma Uzaması

(%) 56,76Deformasyon

(mm) 28,78 Çizelge 1 : Soğuk çekilmiş numune için elde edilen deney verileri

Deneyde bulduğumuz veriler ile akma, çekme ve kopma dayanımını, yüzde uzamayı ve elastikiyet değerlerini bulduk.[Çizelge 2]

Akma Dayanımı

(kPa)

Çekme Dayanımı

(kPa)Yüzde

Uzama (%)

Kopma Dayanımı

(kPa)Elastikiyet

(J)

0,23 0,27 37,53 284,00 16,88Çizelge 2: Numunenin Mekanik Değerleri

Soğuk çekilmiş numuneye ilk anda, akma, çekme ve kopma noktasındaki boylarında maruz kaldıkları yükler aşağıda grafikte verilmiştir [Grafik 1]. Bu grafikte yük miktarı ne kadar artarsa birim uzamada doğru orantılı olarak artar ve gerilmede, yine aynı şekilde bir artış gösterir. Çünkü çekme yükü malzemeyi ne kadar çok çekerse aynı oranda bir tepki kuvvetiyle karşılaşır buda gerilmedir. Gerilme belli bir yüke kadar karşılık verebilir ancak çekme noktasından sonra numunenin yapısındaki atomlar arası bağlar yavaş yavaş kopmaya başlar ve sonunda da numune kopar ve deney sona erer. Soğuk çekilmiş numunenin gerilme-uzama diyagramı da aşağıda verilmiştir.[Resim 3]

0 9.33 14.13 112900

102030405060708090

soğuk çekilmiş (mm)

Uygulanan Çekme Kuvveti

Boyd

aki u

zam

a

Grafik 1: Soğuk çekilmiş bir numunenin L-F (uzunluk-kuvvet) diyagramı

Resim 3: Soğuk çekilmiş numunenin gerilme-uzama diyagramı

Sıcak Çekilmiş Numune için verilen ve elde edilen deney verileri aşağıdaki çizelgede verilmiştir.[ Çizelge 3]

Genişlik (mm) 12,50Max. Yük

(kN) 14,13

Kalınlık (mm) 3,00Akma Yükü

(kN) 9,33

Yükseklik (mm) 76,68

Akma Dayanımı

%0,2 265,87

Kesit Alanı (mm²) 37,5Kopma Yükü

( kN) 11290,00

İlk Boy (mm) 50

Kopma Uzaması

(mm) 28,4

Deformasyon (mm) 28,4Kopma

Uzaması (%) 56,8Çizelge 3 : Sıcak çekilmiş numune için elde edilen deney verileri

Deneyde bulduğumuz veriler ile akma, çekme ve kopma dayanımını, yüzde uzamayı ve elastikiyet değerlerini bulduk.[Çizelge 4]

Akma Dayanımı

( kPa)

Çekme Dayanımı

( kPa)

Yüzde Uzama

(%)

Kopma Dayanımı

(kPa)Elastikiyet

( J)

0,1866 0,3768 56,8 301,07 15Çizelge 4: Numunenin Mekanik Değerleri

Soğuk çekilmiş numuneye ilk anda, akma, çekme ve kopma noktasındaki boylarında maruz kaldıkları yükler aşağıda grafikte verilmiştir [Resim 4].

Resim 4: Gerilme- birim uzama Grafiği

0 9.33 14.13 112900

10

20

30

40

50

60

70

80

90

sıcak çekilmiş (mm)

Uygulanan Çekme Kuvveti

Boyd

aki U

zam

a

Grafik 2: Sıcak çekilmiş bir numunenin L-F (uzunluk-kuvvet) diyagramı