Çelik Darbe Dayanımı Testi Nasıl Yapılır?

Çelik Darbe dayanımı testi, bir malzemenin plastik deformasyona uğramadan taşıyabileceği maksimum gerilme değerini belirlemek için yapılan bir deneydir. Bu test, özellikle yapısal çeliklerin güvenilirliği ve dayanıklılığı açısından oldukça önemlidir.

Testin Amacı

• Akma Gerilmesinin Belirlenmesi: Malzemenin kalıcı olarak deforme olmadan taşıyabileceği maksimum gerilme değerini bulmak.
• Malzemenin Dayanımının Değerlendirilmesi: Malzemenin beklenen yük altında nasıl davranacağını tahmin etmek.
• Kalite Kontrol: Üretilen çeliğin istenen özelliklere uygun olup olmadığını kontrol etmek.
• Malzeme Seçimi: Farklı çelik türlerinin karşılaştırılması ve uygun malzemenin seçilmesi.

Darbe Dayanım Testin Yapılışı

1. Numune Hazırlama: Test edilecek çelikten standart boyutlarda bir numune hazırlanır. Numunenin boyutları, testin yapılacağı standarda göre belirlenir.
2. Test Cihazına Yerleştirme: Numune, çekme test makinesi adı verilen özel bir cihaza sıkıca sabitlenir.
3. Yük Uygulama: Makine, numuneye yavaş ve sürekli artan bir çekme kuvveti uygular.
4. Veri Toplama: Uygulanan kuvvet ve numunenin uzaması, bilgisayar ortamında sürekli olarak kaydedilir.
5. Gerilme-Uzama Eğrisinin Çizilmesi: Toplanan veriler kullanılarak gerilme-uzama eğrisi çizilir. Bu eğri üzerinde akma noktası belirlenir.

Akma Noktasının Belirlenmesi

Akma noktası, gerilme-uzama eğrisinde gerilmenin sabit kaldığı veya belirgin bir şekilde düştüğü noktadır. Bu nokta, malzemenin elastik deformasyon sınırını aşarak plastik deformasyona başladığını gösterir.

• Net Akma: Bazı çeliklerde akma noktası net olarak görülür. Gerilme-uzama eğrisinde belirgin bir tepe noktası oluşur.
• Ofset Metodu: Bazı çeliklerde akma noktası belirgin olmayabilir. Bu durumda, %0.2 plastik uzamaya karşılık gelen gerilme değeri akma gerilmesi olarak kabul edilir.

Etkileyen Faktörler ve Dikkat Edilmesi Gerekenler

• Numune Hazırlama: Numunelerin yüzeyleri temiz ve pürüzsüz olmalıdır.
• Test Cihazının Kalibrasyonu: Test cihazının doğru çalışması için düzenli olarak kalibre edilmesi gerekir.
• Çevresel Koşullar: Sıcaklık, nem gibi çevresel koşullar test sonuçlarını etkileyebilir.
• Test Standartları: Test, ilgili standartlara uygun olarak yapılmalıdır (örneğin, ASTM, ISO).

Test Sonuçlarının Değerlendirilmesi

Çekme Darbe testi sonucunda elde edilen gerilme-uzama eğrisi, malzemenin birçok mekanik özelliği hakkında bilgi verir. Bu özellikler arasında akma dayanımı, çekme dayanımı, uzama, büzülme gibi değerler bulunur. Akma dayanımı, malzemenin güvenli bir şekilde kullanılabileceği maksimum gerilme seviyesini belirler.

Çelik darbe dayanımı testleri

Çelik darbe dayanımı testi, çeliğin darbelere karşı direncini ölçmek için yapılan bir malzeme testidir. Bu test, çeliğin kırılganlık veya süneklik gibi mekanik özelliklerini belirlemek için kullanılır. En yaygın yöntemler Charpy Darbe Testi ve Izod Darbe Testidir. Her iki test de çeliğin kırılma noktasındaki enerjiyi ve malzemenin dayanıklılığını değerlendirmeyi amaçlar.

1. Charpy Darbe Testi

Charpy testi, genellikle çeliğin darbe dayanımını ölçmek için en çok kullanılan yöntemdir. Bu testte, belirli bir yükseklikten serbest bırakılan bir çekiç, çeliğe çarpar ve malzemenin kırılması sırasında harcanan enerji ölçülür.

Testin Yapılışı:

• Numune Hazırlığı: Test için standart ölçülere sahip bir çelik numune hazırlanır (örneğin, 10 mm x 10 mm x 55 mm boyutlarında). Numunenin ortasında V-şeklinde bir çentik açılır. Bu çentik, numunenin darbe anında kırılmasını sağlayacak zayıf bir nokta oluşturur.
• Test Cihazı: Çekiçli bir sarkaç, belli bir yükseklikten serbest bırakılarak numuneye çarpar. Çekiç, serbest bırakıldığında numuneye bir darbe uygular ve bu darbe numunenin ortasındaki çentikte kırılmaya neden olur.
• Enerji Ölçümü: Çekicin numuneyi kırmak için ne kadar enerji harcadığı ölçülür. Bu enerji genellikle joule (J) cinsinden ifade edilir. Daha yüksek enerji değerleri, çeliğin daha sünek ve darbelere karşı dayanıklı olduğunu gösterir.

Değerlendirme:

• Çentikteki kırılma miktarı ve çeliğin kırılma şekli gözlemlenir.
• Enerji değeri ne kadar yüksekse, malzemenin darbe dayanımı o kadar yüksektir. Düşük enerji değerleri, çeliğin daha kırılgan olduğunu gösterir.

Charpy Testi Sonuçları:

• Sünek Kırılma: Çelik, çekiç darbesi altında kırılmadan şekil değiştirebilir.
• Kırılgan Kırılma: Çelik, kırılgan bir malzeme gibi aniden ve çok az şekil değiştirerek kırılır.

2. Izod Darbe Testi

Izod darbe testi, Charpy testine benzer, ancak farkı numunenin dikey olarak yerleştirilmesidir. Çelik numunesi, bir uçtan sabitlenir ve diğer uca çekiçle vurulur. Amaç yine, numunenin darbe anında kırılması için gereken enerjiyi ölçmektir.

Testin Yapılışı:

• Numune Hazırlığı: Charpy testindeki gibi V-şeklinde bir çentik açılmış standart ölçülerde numune kullanılır. Numune, bir ucundan sabitlenir.
• Test Cihazı: Çekiç, sabitlenmiş olan numunenin serbest kalan kısmına bir darbe uygular. Darbe, çentiğin hemen karşısına gelir.
• Enerji Ölçümü: Çekiç, numuneyi kırmak için ne kadar enerji harcadığını ölçer. Bu enerji, numunenin darbe dayanıklılığı hakkında bilgi verir.

Izod Testi Sonuçları:

• Bu test de çeliğin sünek mi yoksa kırılgan mı olduğunu ölçer. Sünek çelikler daha fazla enerji absorbe ederken, kırılgan çelikler daha az enerjiyle kırılır.

3. Darbe Dayanımı Testi Sonuçları

Test sonucunda elde edilen enerji değerleri ve çeliğin kırılma tipi, malzemenin mühendislik uygulamalarında nasıl davranacağını belirlemede kullanılır. Darbe dayanımı yüksek olan çelikler, özellikle yapı malzemeleri, otomotiv parçaları ve diğer dış etkenlere maruz kalacak ürünler için tercih edilir.

4. Testin Önemli Faktörleri

• Test Sıcaklığı: Çeliğin darbe dayanımı sıcaklığa bağlı olarak değişir. Düşük sıcaklıklarda malzemeler daha kırılgan hale gelebilir. Bu nedenle, testler genellikle farklı sıcaklıklarda yapılır.
• Malzeme Kalitesi: Çeliğin kimyasal bileşimi ve üretim süreci, darbe dayanımını etkiler. Örneğin, alaşımsız çelikler genellikle daha kırılgandır, ancak alaşımlı çelikler daha sünektir.

Sonuç olarak, çelik darbe dayanımı testi, çeliğin mekanik performansını değerlendirmek için çok önemlidir. Özellikle yapı mühendisliği, otomotiv, havacılık gibi güvenliğin kritik olduğu sektörlerde bu testler sıklıkla kullanılır.

Çelik Darbe Dayanımı Testi Nedir?

Çelik akma dayanımı testi, bir çelik malzemenin kalıcı olarak deforme olmadan taşıyabileceği maksimum gerilme değerini belirlemek amacıyla yapılan bir deneydir. Bu test, özellikle yapısal çeliklerin güvenilirliği ve dayanıklılığı açısından büyük önem taşır.

Neden Önemlidir?

• Güvenlik: Bir yapının güvenliği, kullanılan çeliğin dayanımına doğrudan bağlıdır. Akma dayanımı testi, çeliğin beklenen yük altında deforme olup olmayacağını belirlememizi sağlar.
• Kalite Kontrol: Üretilen çeliklerin belirtilen özelliklere uygun olup olmadığını kontrol etmek için bu test sıklıkla kullanılır.
• Malzeme Seçimi: Farklı çelik türlerinin karşılaştırılması ve bir projeye en uygun olanın seçilmesi için akma dayanımı verileri kullanılır.
• Yapı Tasarımı: Yapıların boyutlandırılması ve güvenlik hesaplamalarında akma dayanımı değeri temel bir parametre olarak kullanılır.

Çentik testi (darbe dayanımı testi) ve akma-çekme dayanım testi, çelik ve diğer malzemelerin mekanik özelliklerini değerlendiren iki farklı testtir. İkisi de malzemenin dayanıklılığını ve kırılganlığını ölçmek için kullanılır, ancak farklı özelliklere odaklanırlar. Bu iki testin sonuçları, malzemenin farklı koşullardaki davranışlarını anlamada yardımcı olur.

1. Çentik Testi (Darbe Dayanımı Testi)

Çentik testi, malzemenin darbelere karşı dayanıklılığını ölçmek için yapılır. Bu test, malzemenin ani darbelerde nasıl tepki vereceğini ve kırılganlık derecesini anlamak amacıyla uygulanır.

Testin Amacı:

• Malzemenin ani darbelere karşı dayanıklılığını belirlemek.
• Kırılma enerjisini ve malzemenin sünek mi, kırılgan mı olduğunu anlamak.

Nasıl Yapılır?

• Bir çelik numunenin üzerine çentik açılır (V-şeklinde).
• Bir sarkaç çekiç, belirli bir yükseklikten bırakılarak numuneye darbe uygular.
• Çekiç numuneyi kırarken harcanan enerji ölçülür.

Sonuçların Yorumu:

• Malzemenin darbe sırasında kırılmadan önce ne kadar enerji absorbe edebildiği hesaplanır (joule cinsinden).
• Yüksek enerji emilimi sünek bir malzemeye işaret eder; malzeme esner ve darbelere karşı dayanıklı olur.
• Düşük enerji emilimi ise kırılgan bir malzeme olduğunu gösterir; malzeme aniden ve çok az şekil değiştirerek kırılır.

Avantajları ve Dezavantajları:

• Avantajı: Ani darbelere karşı malzemenin dayanımını test etmek için idealdir, kırılgan malzemeleri kolayca tespit eder.
• Dezavantajı: Test sonuçları malzemenin genel dayanımını tam anlamıyla göstermez; sadece ani darbelerdeki davranışını ölçer.

2. Akma ve Çekme Dayanım Testi

Akma dayanımı ve çekme dayanımı testleri ise malzemenin statik yükler altında nasıl tepki verdiğini ölçmek için kullanılır. Bu testler, malzemenin gerilme altındaki mekanik özelliklerini, yani esneme, deformasyon ve kırılma noktasını anlamak için uygulanır.

Akma Dayanımı (Yield Strength):

• Akma dayanımı, malzemenin kalıcı şekil değişikliği (plastik deformasyon) göstermeden önce dayanabileceği maksimum stres seviyesini belirler.
• Akma noktası, malzemenin elastik sınırını aşarak kalıcı bir deformasyon yaşamaya başladığı noktadır.

Çekme Dayanımı (Tensile Strength):

• Çekme dayanımı, malzemenin kırılmadan önce dayanabileceği maksimum gerilme kuvvetini ölçer.
• Bu testte malzeme iki uçtan çekilir ve gerilme kuvveti sürekli olarak artırılır. Malzemenin ne kadar gerilme kuvvetine dayanabildiği ve hangi noktada koptuğu ölçülür.

Nasıl Yapılır?

• Bir numune (genellikle bir metal çubuk) alınır.
• Uçlarından çekme kuvveti uygulanır ve malzeme gerilir.
• Kuvvet uygulandıkça malzemenin gerilme kuvvetine nasıl tepki verdiği ve ne zaman akma veya kırılma noktasına ulaştığı ölçülür.

Sonuçların Yorumu:

• Akma dayanımı: Malzemenin deformasyon olmadan dayanabileceği maksimum stres seviyesidir.
• Çekme dayanımı: Malzemenin kırılmadan önceki maksimum gerilme kuvvetidir.

Avantajları ve Dezavantajları:

• Avantajı: Statik yükler altında malzemenin dayanıklılığını ve deformasyon kapasitesini tam olarak gösterir.
• Dezavantajı: Ani darbelere karşı malzemenin nasıl tepki vereceğini göstermez, yalnızca statik kuvvetler altındaki davranışı ölçer.

Çentik Testi ile Akma-Çekme Dayanım Testi Karşılaştırması

Hangi Durumda Hangi Test Kullanılır?

• Çentik testi, malzemenin ani darbeler karşısındaki davranışını ve özellikle kırılganlık derecesini ölçmek için tercih edilir. Dış mekan, ağır makine parçaları gibi darbe alabilecek uygulamalar için önemlidir.
• Akma-çekme dayanım testi, malzemenin statik yükler altında ne kadar gerilebileceğini, deforme olabileceğini ve kopma noktasını anlamak için kullanılır. Yapısal mühendislik ve inşaat sektörlerinde, malzemelerin taşıma kapasitesini belirlemek için kritik öneme sahiptir.

Her iki test de malzemenin farklı mekanik özelliklerini ölçtüğünden, projeye ve kullanım amacına göre doğru testi seçmek gerekir.

Çelik Darbe Dayanımı Testi Nasıl Yapılır?, Akma Noktasının Belirlenmesi, Çelik Darbe Dayanımı Testi Nedir?

Çelik darbe dayanımı testi