By | 20 Mart 2015

Sertlik ile Mukavemet Arasındaki İlişki

Hem sertlik hem de çekme dayanımı metallerin plastik deformasyona karşı direncini gösterir. Bu iki değer kabaca orantılıdır.

4Pahalı çekme deneyi ile malzemenin kopma mukavemetini bulmak yerine, gayet kolay bir şekilde ölçülebilen sertlik ile çekme dayanımı bulunabilir. Brinell sertliği ile kopma mukavemeti arasında bağlantı faktörü sayesinde dönüşüm yapılır. Dökme demir, çelik ve pirincin çekme dayanımı Brinell sertliğinin bir fonksiyonudur. Ancak bu oransal ilişki tüm metaller için kurulamaz. Aşağıda çelikler için kullanılan bağıntı verilmiştir.

  Maksimum çekme mukavemet değeri Rm=1400 N/mm^2 kadar çelikler için şu formül kullanılır:

Rm=3.5*HB

Maksimum çekme mukavemet değeri Rm=1400 ile 2100 N/mm^2 arası çelikler için şu formül kullanılır:

Rm=4*HB

 Burada Rm= N/mm^2 malzemenin maksimum çekme mukavemet değerini, HB(Hardness Brinell) ise malzemenin Brinell sertlik değerini göstermektedir.  Deneylerde elde edilen Rockwell ve Vickers sertlik değerleri tablolar yardımıyla Brinell sertliğine dönüştürülebilir.

 Ayrıca Vickers sertliği ve malzemenin akma gerilmesi arasında şu şekilde bir ilişki vardır;

1

2

Sertlik ile Aşınma Direnci Arasındaki İlişki

 Aşınma sürtünen yüzeylerden malzeme kaybı olarak tanımlanır. Aşınma miktarı malzemenin türüne, sürtünen yüzeylerin biçimine, sürtünme koşullarına ve çevrenin kimyasal etkilerine bağlıdır. Sürtünen hareketli parçaların bulunduğu aletler, üzerinden hareketli cisimlerin geçtiği yol, döşeme vb. malzemeler zamanla aşınma etkisine girerler. Sert malzemelerin aşınma direnci yüksek olur. Eğer malzemenin sertliği düşükse; sertliği yüksek olan malzemeyle çalıştığı esnada yumuşak olan malzeme daha kolay aşınır.

Sertlik ile Tokluk Arasındaki İlişki

 Tokluk bir malzemenin kırılmadan önce sönümlediği enerjinin bir ölçüsüdür. Tokluk mühendislik açısından önemli bir malzeme özelliği olarak karşımıza çıkar. Örneğin araç tasarımlarında, özellikle de tamponların tasarımında, birinci dereceden etkili malzeme özelliği tokluktur.

 Yapılan deneyler ile tokluk ölçülebilmektedir. En basit ölçme yöntemi darbe deneyidir. Bir yapı veya yapı elemanı statik denge konumundan uzaklaştırılarak bırakıldığında bir titreşim hareketi yapar. Dış bir zorlama olmadığında bu hareket doğal titreşim hareketi olarak tanımlanır.

 Yapı malzemeleri bazı koşullarda, örneğin ağır bir cismin düşmesi ile darbe etkisinde kalırlar. Çok yüksek hızla uygulanan kuvvet malzemede ani büyük gerilmelere yol açmaktadır. Cisimlerin darbeye dayanıklılığı malzemenin atom bağları (kohezyon dayanımı) ile yakından ilişkilidir. Darbe etkisindeki malzeme dış kuvvetlerin yapmış olduğu işi dengelemek için şekil değiştirerek iç iş oluşturur. Eğer bu şekil değişimi belirli bir kritik değeri aşarsa malzeme darbenin etkisiyle göçer.

 Malzemenin tokluğuna şekil, boyut, kuvvetin uygulama hızı, gerilme yığılması şiddeti (çentik derinliği ve keskinliği) ve sıcaklık etki eder. Bunun yanında asıl konumuz olan sertlik, malzemenin tokluğuna etki eden bir diğer malzeme özelliğidir.

 Sertlik malzemenin çizilmeye, batmaya karşı gösterdiği direnç olarak tanımlanır. Malzemelerde(özellikle kesici takım malzemelerinde) sertlik ile darbeye karşı direnç(tokluk) arasında ters bir ilişki vardır. Sertlik arttıkça tokluk azalır, tokluk arttıkça aşınmaya karşı direnç azalır. Bu durum farklı malzemeler için şekilde gösterilmiştir.

3

YARARLANILAN KAYNAKLAR:

  1. Çalış Açıkbaş, Malzeme Bilimi Ders Notları, Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi, 2013.
  2. F. Smith, Malzeme Bilimi ve Mühendisliği, Literatür Yayıncılık, 2005.
  3. R. Askeland, Malzeme Bilimi ve Mühendislik Malzemeleri, Nobel Yayın Dağıtım.
  4. David D. Rethwisch, William D. Callister, Mehmet Demirkol, Malzeme Bilimi ve Mühendisliği, Nobel Yayın Dağıtım, 2013.

Yazarlar:

M. Raşit AĞIRBAŞ

Uludağ Üniversitesi Otomotiv Mühendisliği Öğrencisi

rasitagrbas@gmail.com 

Adem ORUZ

17 Şubat 2015

0 Replies to “Sertlik ile Mukavemet, Aşınma Direnci, Tokluk Arasındaki İlişki”

  1. Pingback: SERTLİK ÖLÇME TESTİNİN İŞLEM PROSEDÜRÜ |

  2. Pingback: SERTLİK ÖLÇME TESTİNİN İŞLEM PROSEDÜRÜ - Blue Kep

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir