çekme dayanımı ve hb hesaplama

5/6/2018 çekme dayanımı ve hb hesaplama - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/cekme-dayanimi-ve-hb-hesaplama 1/54

T.C.MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI

MEGEP(MESLEKÎ EĞİTİM VE ÖĞRETİM SİSTEMİNİN

GÜÇLENDİR İLMESİ PROJESİ)

METALURJİ ALANI

TAHR İBATLI MUAYENELER

ANKARA 2006



Milli Eğitim Bakanlığı taraf ından geliştirilen modüller;

• Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığının 02.06.2006 tarih ve 269 sayılı Karar ı ile onaylanan, Mesleki ve Teknik Eğitim Okul ve Kurumlar ındakademeli olarak yaygınlaştır ılan 42 alan ve 192 dala ait çerçeve öğretim programlar ında amaçlanan mesleki yeterlikleri kazandırmaya yönelik geliştirilmiş öğretim materyalleridir (Ders Notlar ıdır).

• Modüller, bireylere mesleki yeterlik kazandırmak ve bireysel öğrenmeyerehberlik etmek amacıyla öğrenme materyali olarak hazırlanmış,denenmek ve geliştirilmek üzere Mesleki ve Teknik Eğitim Okul veKurumlar ında uygulanmaya başlanmıştır.

• Modüller teknolojik gelişmelere paralel olarak, amaçlanan yeterliğikazandırmak koşulu ile eğitim öğretim sırasında geliştirilebilir veyapılması önerilen değişiklikler Bakanlıkta ilgili birime bildirilir.

• Örgün ve yaygın eğitim kurumlar ı, işletmeler ve kendi kendine meslekiyeterlik kazanmak isteyen bireyler modüllere internet üzerindenulaşılabilir.

• Basılmış modüller, eğitim kurumlar ında öğrencilere ücretsiz olarak dağıtılır.

• Modüller hiçbir şekilde ticari amaçla kullanılamaz ve ücret kar şılığındasatılamaz.



i

AÇIKLAMALAR ...........................................................................................................................iiGİR İŞ ..............................................................................................................................................1ÖĞRENME FAALİYETİ - 1..........................................................................................................31. TAHR İBATLI MUAYENELER ................................................................................................3

1.1. Fiziksel Deneylerin Önemi .................................................................................................. 31.2. Sertlik Ölçme Metotlar ı .......................................................................................................3

1.2.1 Sertliğin Tanımı ............................................................................................................31.2.2 Brinell Sertlik Ölçme Metodu.......................................................................................4

UYGULAMA...........................................................................................................................10ÖLÇME DEĞERLENDİRME .................................................................................................11

ÖĞRENME FAALİYETİ - 2 ........................................................................................................132. ROCKWELL SERTLİK ÖLÇME METODU ..........................................................................13

2.1. Tanımı................................................................................................................................13

2.2. Ölçmenin Yapılışı ..............................................................................................................132.3. Rockwell Sertlik Ölçme Dereceleri ve Uçlar ı ................................................................... 142.4. Rockwell Sertlik Ölçme Cihazının Tanıtılması .................................................................15UYGULAMA...........................................................................................................................18ÖLÇME DEĞERLENDİRME .................................................................................................20

ÖĞRENME FAALİYETİ –3 .........................................................................................................223. VİCKERS SERTLİK ÖLÇME METODU ...............................................................................22

UYGULAMA...........................................................................................................................24ÖLÇME DEĞERLENDİRME .................................................................................................25

ÖĞRENME FAALİYETİ – 4 ....................................................................................................... 274. ÇEKME DAYANIM DENEYİ.................................................................................................27

4.1. Tanımı................................................................................................................................274.2. Gerilim Çeşitleri ................................................................................................................284.3.Çekme Deneyi ....................................................................................................................284.4. Elastikiyet Modülü.............................................................................................................314.5. Döküm Parçalar İçin Standart Çekme Örnekleri ............................................................... 324.6. Çekme Cihazının Özellikleri .............................................................................................34UYGULAMA...........................................................................................................................36ÖLÇME DEĞERLENDİRME .................................................................................................38

ÖĞRENME FAALİYETİ –5 .........................................................................................................405. BASMA DAYANIM DENEYİ.................................................................................................40

5.1. Basma Gerilmesi................................................................................................................405.2. K ısalma Yüzdesi................................................................................................................415.3. Kesit Büyümesi..................................................................................................................415.4. Basma Deney Parçalar ının Hazırlanması...........................................................................41

UYGULAMA...........................................................................................................................43ÖLÇME DEĞERLENDİRME .................................................................................................44MODÜL DEĞERLENDİRME .....................................................................................................46CEVAP ANAHTARLARI............................................................................................................47KAYNAKÇA................................................................................................................................48

İÇİNDEK İLER



ii

AÇIKLAMALAR

KOD

ALAN Döküm Teknolojisi

DAL/MESLEK Dökümcülük

MODÜLÜN ADI Tahribatlı Muayeneler

MODÜLÜN TANIMI Bu modül, metal parçalar üzerinde tahribatlı muayeneyapma bilgilerini içeren öğrenme materyalidir.

SÜRE 40/16

ÖN KOŞUL

YETERLİK Metal parçalar üzerinde tahribatlı muayeneler yapmak.

MODÜLÜN AMACI

Genel Amaç Gerekli ortam sağlandığında istenilen ölçüye ve TSEstandartlar ına uygun tahribatlı muayeneleriyapabileceksiniz.Amaç

TSE.139 standardına uygun metal parçalar ın Brinell

sertlik deneyini yapabileceksiniz. TSE 140 standardına uygun metal parçalar ın

Rockwell-C sertlik deneyini yapabileceksiniz. TSE 207 standardına uygun metal parçalar ın Vickers

sertlik deneyini yapabileceksiniz. TSE 138 standardına uygun metal parçalar ın çekme

deneyini yapabileceksiniz. TSE 206 standardına uygun metal parçalar ın basma

deneyini yapabileceksiniz.

EĞİTİM ÖĞRETİMORTAMLARI VEDONANIMLARI

Ortam: Döküm atölyesi laboratuar ı Donanımlar: Brinell sertlik ölçme cihazı, temizlemegereçleri, bilye, basma deney cihazı, örnek deney parçası,

çekme deney cihazı, vickers sertlik ölçme cihazı, 136derece açılı elmas piramit uç, rockwell sertlik ölçme cihazı,120 derece açılı elmas koni uç, kalibrasyon kontrol plakası.

AÇIKLAMALAR



iii

ÖLÇME VEDEĞERLENDİRME

Modülün içinde yer alan her faaliyetten sonra, verilenölçme araçlar ı ile kazandığınız bilgi ve becerileri ölçerek

kendi kendinizi değerlendireceksiniz. Öğretmen modülsonunda size ölçme aracı uygulayarak modül uygulamalar ı ile kazandığınız bilgi ve becerileri ölçüpdeğerlendirecektir.



iv



1

GİR İŞ

Sevgili Öğrenci,

Ülkeler ancak ileri teknolojileri ile gelişmekte, hem üretimlerini hem de üretimkalitelerini arttırabilmektedirler. Bununla birlikte ülkeler arasında hızlı bir teknoloji yar ışı dasürmektedir.

Bu rekabet ortamında, endüstri, sınırsız özellikte malzemeye ihtiyaç duyar. Ancak kaynaklar da sınırlıdır. Sanayide gelişme, bu sınırlı kaynaklarla sınırsız ihtiyaçlar ı en üstseviyede kar şılayabilmekle mümkün olacaktır.

Endüstride kullanılacak malzemelerin fiziksel ve mekanik özelliklerinin önceden bilinmesi, kullanılacak malzemelerin kritik seçiminde işletmelere büyük maddi ve manevi

avantajlar sağlar.

Bu modülde, laboratuar ortamında malzemelerin çalışırken maruz kaldıklar ı darbelerekar şı sertliklerini, çekmelere, basmalara kar şı dayanımlar ını ve tepkilerini yapacağınızdeneylerle uygulayarak öğreneceksiniz. Öğrendiğiniz dayanım özellikleri ile malzemelerinçalışma ortamlar ına uygun olup olmadığının karar ını vereceksiniz.

Bu deneyleri yaparken laboratuar cihazlar ını tanıyacak ve kullanmayı öğrenerek döküm sektörü başta olmak üzere birçok iş kolunun laboratuar k ısımlar ında, kalifiye elemanolarak çalışma olanağına sahip olacaksınız.

GİR İŞ



2



3

ÖĞRENME FAALİYETİ - 1

Bu faaliyet sonunda gerekli ortam sağlandığında TSE 139 standardına uygun metal parçalar ın Brinell sertlik deneyini yapabileceksiniz.

Emniyetli çalışma dayanımına sahip olmayan malzemelerin, çalışma ortamına veişletmelere etkilerini araştırarak rapor haline getiriniz.

1. TAHR İBATLI MUAYENELER Makine elamanlar ının ve malzemelerin tahrip edilerek yapılan kontrollerine tahribatlı

muayeneler denir. Örneğin malzemeler kopar ılır, k ır ılır, eğilir, ezilir, şişirilir, vb. işlemler uygulanır. Bütün bu deneyler mekanik deneyler laboratuar ında yapılır.

1.1. Fiziksel Deneylerin Önemi

Malzemelerin ve makine elamanlar ının kullanılacaklar ı yerde yeterli ve emniyetliolarak görev yapı p yapmayacaklar ı önceden bilinmelidir. Aksi halde insan sağlığı içintehlike yaratır ve ekonomik kayı plara neden olur. Malzemelerin kullanılacağı yere uygunolup olmadığı, çeşitli testlerden geçirildikten sonra anlaşılabilir. Fiziksel deneylerde temelamaç, sadece iyi parçalar ı kötülerinden ayırmak değildir. Kötü ve hatalı parça yapımını önleyip, imalatın her kademesinde kontroller yaparak standartlara uygun üretim yapmak asılhedeftir. Malzeme seçiminde fiziki, mekanik ve teknolojik özellikler dikkate alınır.

1.2. Sertlik Ölçme Metotları

1.2.1 Sertliğin Tanımı

Herhangi bir malzeme kendisine batmak isteyen daha sert bir malzemeye kar şı dirençgösterir, bu dirence sertlik denir.

Malzemelerin, kullanıldıklar ı yerde, yeterli şekilde ve zamanda görevini yapabilmeleriiçin belli bir sertlikte olması gerekir. Yumuşak malzeme kolay eğilip bükülmesine kar şınçabuk aşınır. Sert malzemeler ise eğilip bükülmeye elverişli değildir ancak aşınması zor,dolayısıyla çalışma süreleri çok daha uzundur.

ÖĞRENME FAALİYETİ –1

AMAÇ

ARAŞTIRMA



4

1.2.2 Brinell Sertlik Ölçme Metodu

En eski ve yaygı

n sertlik ölçme yöntemidir. İlk defa 1900 yı

lı

nda İsveçli Dr.J. ABrinell taraf ından bulunmuştur.

Bu yöntemde sertleştirilmiş standart çelik bilye kullanılır, bu bilyenin sertliği 850Brinell sertlik değeri (BSD) kadardır. Genellikle 450 BSD’den fazla olmayan metaller içinuygulanır. Serliği 630 Brinell’e kadar olan malzemelerde karbürlü bilyeler kullanmak gerekir. Bunun üzerindeki sertlikler için bu deney tavsiye edilmez. Bilye üzerine bir zamandilimi içerisinde (10-30 sn) ağırlık yüklenir. Bilye, küresel bir iz meydana getirir ve bu izçapı mikroskopla ölçülür. Uygulanan ağırlık bu iz alanına bölünerek metal malzemeninsertlik değeri bulunur.

Metal malzemelerin sertlik değeri mekanik cihazlarda veya dijital sertlik ölçmecihazlar ında hesap yapmadan doğrudan okunabilmektedir (Resim 1.1).

BSD= Brinell Sertlik Değeri (Kg/mm2)F = İz alanı (mm2 )P= Ağırlık (187,5 -3000 Kg)D= Bilye çapı (mm)d= İz çapı ( mm)t= İz derinliği (mm)π

=3,14

—————

D - √ D2

– d2

t = ——————————2

F = π . D .t

π.D ( D - √ D 2 – d 2 )F = ——————————

2

2. P

BSD = ——————————— Kg/mm2

————

π.D ( D - √ D 2 – d 2 )

Resim 1.1: Dijitalsertlik cihazı

Şekil 1.1: Bilye ile iz oluşumu



5

Brinell sertlik değeri ile dayanım arasında bir bağıntı vardır. Bu dayanım değeriyaklaşık olarak şu şekilde elde edilebilir.

Kg/mm

2

NOT: Kat sayı, malzemenin cinsine göre değişir. (Tablo 1.2)

ÖRNEK PROBLEM: Bronz bir malzeme üzerine 750 Kg’ lık kuvvet uygulanmıştır.Kullanılan bilye uç çapı 5 mm’ dir. İz çapı d= 3mm olduğuna göre, BS değerini ve malzemedayanımını bulunuz. ( Kat sayı 0,35 alınmıştır.)

2. P 2. 750 1500BSD = ——————————— = ——————————— = —————————

———— ————— ————

π.D ( D - √ D 2 – d 2 ) 3.5(5-√ 5 2 – 3 2 ) 15(5-√ 25 – 9 )

1500 1500BSD = ——————— = —————— = 100 Kg/mm2

—— 15(5-√ 16 ) 15.1

Çekme dayanımı = 100 . 0,35 = 35 Kg/mm2

Uygulanan kuvvet P, KgSertliğiölçülecek

parçanın

kalınlığı (mm)

En az

Bilye çapı

D(mm)

P= 30.D2

P= 10.D

P= 5.D2

P= 2,5.D2

1063

1,5

105

2,51,25

3000750

187,546,9

100025062,515,6

50012531,27,81

25062,515,63,91

Malzemeler Yumuşak çelik (Su verilmemiş)

Al, Si,Cu, MgAlaşımla

Özel bronzlar

Bronzlar, pirinçAl-Si ve Mg

Alaşımlar ı

Kur şun, Alüminyum ve yumuşak malzemeler

Taplo 1.1: Brinell sertlik ölçümünde malzeme- parça kalınlığı-bilya çapı ve uygulanan kuvvetarasındaki bağıntı

Malzeme çekme dayanı

mı

= Brinell Sertlik değeri x Kat sayı



6

ÖRNEK UYGULAMA: 6 mm kalınlıktaki pirinç malzemenin Brinell sertliğiölçülecektir. Sertlik ölçme işleminde kullanılacak bilye çapını ve uygulanacak kuvveti bulunuz.

Çözüm: Taplo 1.1’den 6 mm kalınlığın kar şısındaki bilye çapı D=5 mm alınır, pirinçlere ait sıradan yukar ı çık ılarak 5 mm ‘lik bilyeye gelecek olan kuvvet P=125 Kg bulunur. P kuvveti veya bilye çapı D istenirse taplodaki formülle de bulunabilir.

Malzemeler Katsayılar Çekme dayanımı 30-100 Kg/mm2 olan sade karbonlu çelikler…….Çekme dayanımı 65-100 Kg/mm2 olan Cr-Ni ‘ çeliklerde…………Bak ır ve pirinçte …………………………………………………...Biçimlendirme bronzu ve beyaz metalde (yatak metali)…………...Döküm bronzunda………………………………………………….

Al, Cu ve Mg alaşı

mlar ı

nda ……………………………………….Al ve Mg alaşımlar ında ……………………………………………Magnezyum alaşımlar ında …………………………………………Alüminyum alaşımlar ında………………………………………

0,360,340,400,220,35

0,350,440,430,26

Tablo 1.2: Çeşitli metallerin çekme dayanımı ile Brinell sertlik değerleri arasındaki ilişki.

ÖRNEK UYGULAMA: Sertliği 350 Brinell olan katıklı çeliğin yaklaşık olarak çekme dayanımı kaç Kg/mm2 dir.

Çekme Dayanımı = B. S. Değeri x Kat sayı

Çekme Dayanımı = 350 x 0,34 = 119 Kg/mm2



7

BR İNELLROCKWELL

Yaklaşık Olarak

3 0 0 K g A ğ ı r l ı k v e 1 0 ± 0 , 0

0 2 5

m m ç

a p ı n d a k i b i l y e i l e y a p ı l a n

d e n e y d e i z ç a p ı

( m m )

S E R T L İ K

( K g / m m 2

)

V i c k e r s S e r t l i ğ i E l m a s P i r a m i t

İ l e Y a k l a ş ı k O l a r a k ( k g / m m 2

)

‘ C ’ s e r l i ğ i 1 0 0 k g a ğ ı r l ı k v e

1 / 1 6 ˝

b i l y e i l e y a k l a ş ı k o l a r a k

( k g / m m

2 )

‘ B ’ s e r l i ğ i 1 0 0 K g a ğ ı r l ı k v e

1 / 1 6 p a r m a k ç a p ı n d a k i b i l y e

i l e

S h o r e s e r t l i ğ i y a k l a ş ı k o l a r a k

Ç e k m e d a y a n ı m ı

y a k l a ş ı k

o l a r a k

k

/ m m

2

2,05 898

2,10 857 295

2,15 817 282

2,20 780 1150 70 270

2,25 745 1050 68 100 259

2,30 712 960 66 95 247

2,35 682 885 64 91 237

2,40 653 820 62 87 228

2,45 627 765 60 84 218

2,50 601 717 58 81 209

2,55 578 675 57 78 202

2,60 555 633 55 120 75 194

2,65 534 598 53 119 72 187

2,70 514 567 52 119 70 180

2,75 495 540 50 117 67 173

2,80 477 515 49 117 65 167

2,85 461 494 47 116 63 161

2,90 444 472 46 115 61 155

2,95 429 454 45 115 59 149

3,00 415 437 44 114 57 143

3,05 401 420 42 113 55 137

3,10 388 404 41 112 54 133

3,15 375 389 40 112 52 126

Tablo 1.3: Metallerde sertlik çevrim tablosu (1)



8

BR İNELLROCKWELL Yaklaşık

Olarak

3 0 0 K g A ğ ı r l ı k v e 1 0 ± 0 , 0

0 2 5

m m ç

a p ı n d a k i b i l y e i l e y a p ı l a n

d e n e y d e i z ç a p ı

m m

S E R T L İ K ( K g / m m 2

)

V i c k e r s S e r t l i ğ i E l m a s P i r a m i t

İ l e Y a k l a ş ı k O l a r a k

‘ C ’ s e r l i ğ i 1 0 0 k g a ğ ı r l ı k v e

1 / 1 6 ˝

b i l y e i l e y a k l a ş ı k o l a r a k

( K g / m m

2 )

‘ B ’ s e r l i ğ i 1 0 0 K g a ğ ı r l ı k v e

1 / 1 6 p a r m a k ç a p ı n d a k i b i l y e

i l e

S h o r e s e r t l i ğ i y a k l a ş ı k o l a r a k


y a k l a ş ı k

o l a r a k ( k g / m m

2 )

3,20 363 375 38 110 49 119

3,25 352 363 37 110 49 119

3,30 341 350 36 109 48 116

3,35 331 339 35 109 46 112

3,40 321 327 34 108 45 109

3,45 311 316 33 108 44 105

3,50 302 305 32 107 43 103

3,55 293 296 31 106 42 100

3,60 285 287 30 105 40 97

3,65 277 279 29 104 39 94

3,70 269 270 28 104 38 92

3,75 262 263 26 103 37 90

3,80 255 256 25 102 37 88

3,85 248 248 24 102 36 86

3,90 241 241 23 100 35 84

3,95 235 235 22 99 34 82

4,00 229 229 21 98 33 80

4,05 223 223 20 97 32 78

4,10 217 217 18 96 31 76

4,15 212 212 17 96 31 73

4,20 207 207 16 95 30 71

4,25 202 202 15 94 30 70

4,30 197 197 13 93 29 68

4,35 192 192 12 92 28 67

4,40 187 187 10 91 28 66




9

BR İNELLROCKWELL

Yaklaşık

Olarak

3 0 0 K g A ğ ı r l ı k v e 1 0

± 0 , 0

0 2 5 m m ç

a p ı n d a k i

b i l y e i l e y a p ı l a n d e n e y d e i z

ç a p ı

m m

S E R T L İ K ( K g / m m 2

)

V i c k e r s S e r t l i ğ i E l m a s

P i r a m i t İ l e Y a k l a ş ı k

O l a r a k

‘ C ’ s e r l i ğ i 1 0 0 k g a ğ ı r l ı k

v e 1 / 1 6 ˝

b i l y e i l e y a k l a ş ı k

o l a r a k ( K g / m m

2 )

‘ B ’ s e r l i ğ i 1 0 0 K g a ğ ı r l ı k

v e 1 / 1 6 p a r m a k ç a p ı n d a k i

b i l y a i l e

S h o r e s e r t l i ğ i y a k l a ş ı k


y a k l a ş ı k

o l a r a k ( k g / m m

2 )

4,45 183 183 9 90 27 64

4,50 179 179 8 89 27 634,55 174 174 7 88 26 61

4,60 170 170 6 87 26 60

4,65 166 166 4 86 25 59

4,70 163 163 3 85 25 58

4,75 159 159 2 84 24 57

4,80 156 156 1 83 24 55

4,85 153 153 - 82 23 54

4,90 149 149 - 81 23 53

4,95 146 146 - 80 22 52

5,00 143 143 - 79 22 51

5,05 140 140 - 78 21 50

5,10 137 137 - 77 21 49

5,15 134 134 - 76 20 485,20 131 131 - 74 20 47

5,25 128 128 - 73 - 46

5,30 126 126 - 72 - 45

5,35 124 124 - 71 - 44

5,40 121 121 - 70 - 44

5,45 118 118 - 69 - 43

5,50 116 116 - 68 - 42

5,55 114 114 - 67 - 42

5,60 112 112 - 66 - 41

5,65 109 109 - 65 - 39

5,70 107 107 - 64 - 39

5,75 105 105 - 62 - 38

5,80 103 103 - 61 - 37

5,85 101 101 - 60 - 37

5,90 99 99 - 59 - 36

5,95 97 97 - 57 - 35

6,00 95 95 - 56 - 35




10

UYGULAMA

İşlem Basamakları

Örnek parçanın yüzeyinimekanik yollarladüzeltiniz (Resim1.2).

Malzeme cinsine göre bilye çapını ve uygulamasüresini belirleyiniz(Bkz. Tablo 1.1).

Örnek parçayı makineyeyerleştiriniz ( Resim1.3).

Örnek parça üzerinegetirilen bilye üzerine belirlenen zaman dilimiiçersinde yük uygulayınız ( Resim1.4).

Bilye ile örnek parça

üzerinde iz oluşturunuz.

Bu işlemi parçanındeğişik yüzeylerinde üçdefa tekrarlayınız.

İz çaplar ını mikroskoplaölçünüz ( Resim 1.5).

Üç iz ölçülerininortalamasını alınız.

Uygulanan yükü, bu izalanına bölerek örnek parçanın Brinell sertlik değerini bulunuz.

Resim 1.2

Resim 1.3

Resim 1.4

Resim 1.5

Öneriler

Yüzeyizımparalarken sukullanınız.

Sertliği ölçülecek parçanın çapınagöre tablodanuygun bilye çapı seçiniz.

10-30 sn

aralığında birzaman dilimibelirleyiniz.

Hesaplamaları doğru yaparsanızdoğru sonuçlar

bulursunuz.

UYGULAMA



11

ÖLÇME DEĞERLENDİRME

Faaliyet sonunda bilgilerinizi ölçmek için çoktan seçmeli test hazırlanmıştır. Sorular ı okuyarak doğru seçeneği işaretleyiniz.

A- OBJEKTİF TESTLER (ÖLÇME SORULARI)

ÇOKTAN SEÇMELİ SORULAR

1. Tahribatlı muayeneler hangi deney grubuna girer?

A) Kimyasal deneylere B) Biyolojik deneylereC) Fiziksel deneylere D) Hareketsel deneylere

2. Malzemelerin, kendisine batmak isteyen daha sert bir malzemeye kar şı gösterdiğidirence ne denir?

A) Sertlik B) BrinellC) Yüzey gerilimi D) Kat sayı

3. Brinell sertlik değeri hesaplanırken aşağıdaki hangi bilgi kullanılmaz?

A) Uygulanan kuvvet B) İz derinliğiC) Bilye çapı D) Metal parça genişliği

4. Brinell sertlik değeri 150 Kg/mm2 olan pirinç malzemenin çekme dayanımı hangisidir?(Pirinç malzemeler için katsayı 0.40 )

A) 35 Kg/mm2 B) 40 Kg/mm2 C) 60 Kg/mm2 D) 150 Kg/mm2

5. 3 mm kalınlığındaki alüminyum malzemenin Brinell sertliği ölçülecektir. Bilye çapı ölçüsü olarak hangisi kullanılır ( tablodan yararlanılacaktır)?

A) 1,25 mm B) 2,5 mm C) 5 mm. D) 10 mm

DEĞERLENDİRME

Cevaplar ınızı cevap anahtar ı ile kar şılaştır ınız. Doğru cevap sayınızı belirleyerek kendinizi değerlendiriniz. Yanlış cevap verdiğiniz veya cevap verirken tereddüt yaşadığınızsorularla ilgili konular ı faaliyete geri dönerek tekrar inceleyiniz.

ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME



12

B. UYGULAMALI TEST

Yaptı

ğı

nı

z uygulamayı

kontrol listesine göre değerlendirerek, eksik veya hatalı

gördüğünüz davranışlar ı tamamlama yoluna gidiniz.

KONTROL LİSTESİ

DEĞERLENDİRME KR İTERLER İ Evet Hayır

Örnek parçanın yüzeyini düzelttiniz mi?

Bilye çapını, uygulama basıncını ve uygulama süresini ayarladınızmı?

Parçayı makineye yerleştirdiniz mi?

Bilye üzerine 10–30 saniye içersinde yük uyguladınız mı?

Bilye ile örnek parça üzerinde iz oluşturdunuz mu?

Bu işlemi üç defa tekrarladınız mı?

İz çaplar ını mikroskopla ölçtünüz mü?

Üç iz ölçülerinin ortalamasını aldınız mı?

Uygulanan yükü ortalama iz alanına bölerek Brinell sertlik değeri buldunuz mu?

DEĞERLENDİRMEBu uygulama sonucunda “Evet” cevabını almadan bir sonraki işlem basamağına

geçmeyiniz. Eksiklerinizi tekrar ederek ya da öğretmeninizden yardım alarak tamamlayabilirsiniz.

Değerlendirme sonucunda verdiğiniz cevaplar ın hepsi “Evet” ise ikinci faaliyetegeçebilirsiniz.



13

ÖĞRENME FAALİYETİ - 2

Bu faaliyet sonunda, gerekli ortam sağlandığında, TSE 140 standardına uygun,malzemelerin Rockwell-c sertlik deneyini yapabileceksiniz.

Hangi çalışma ortamlar ında kullanılacak malzemelerin, sertlikleri Rokcwell-c metoduile ölçülür? Bu malzemelerin sertliklerinin bilinmesi işletmelere ne gibi faydalar sağlar,araştırarak rapor haline getiriniz.

2. ROCKWELL SERTLİK ÖLÇME METODU2.1. Tanımı

Brinell sertlik ölçmede sadece sertleştirilmemiş malzemelerin ölçümü yapılmakta idi.Rockwell sertlik ölçme metodunda ise hem sertleştirilmiş (su verilmiş, yüzeyi sertleştirilmiş)hem de serleştirilmemiş malzemelerin sertlik ölçümleri yapılabilmektedir. Sertleştirilmiş parçalarda elmas konik uç, yumuşak çelik ve demir dışı metaller için de çeşitli çaplardaküresel çelik bilyeler kullanılır.

Rockwell-c ve Ra’ da olduğu gibi, bu yöntem de sertlik değeri malzemeye batan izin

meydana getirdiği derinlik esas alınarak bulunmaktadır. Sertlik değeri birimsizdir.Malzemeye uç ne kadar az batarsa malzeme o kadar serttir. Hiç batmazsa sertlik, elmasdeğerine eşit kabul edilir ve o zaman malzemenin sertliği 100 Rc’ dir. Eğer uç 0,2 mm batmışsa malzemenin sertliği 0 (sıf ır) Rc kabul edilir. Buna göre 0,2/100= 0,002 mmderinlik 1 Rc olarak bulunur.

NOT: Herhangi bir malzemede konik uç 0,2 mm’den fazla batmışsa, o malzemeninsertliğinin sıf ırdan aşağı olduğu anlaşılmaz. Bu durumda, başka bir ölçme metodunukullanmak gerekir.

2.2. Ölçmenin Yapılışı

Rockwell de iki tip ölçme yapılır.

Standart cihaz: 60, 100, 150 Kg ağırlıklar uygulanır, uç olarak da 1/16”, 1/8”, 1/4”,1/2” çelik bilyeler kullanılır. Çok sert çeliklerde ise 1200 açılı elmas koni uç kullanılır.

Yüzeysel cihaz: 15, 30, 45 Kg yükler uygulanır. Çok ince yumuşak malzemeler ileyüzey sertleştirilmesi yapılmış çeliklerin kabuk sertliklerinin ölçümünde kullanılır. Uç

ÖĞRENME FAALİYETİ-2

AMAÇ

ARAŞTIRMA



14

olarak yüzey sertlikleri için elmas koni uç, yumuşak malzemeler için çelik bilyeler kullanılır.

Parça yüzeyi önce temizlenir, cihaz altında 10 Kg’ lık ön yük yüklenir. Bu şekildeyüzey pis ise hata önlenir. 10–30 sn içinde kalan yük (140 Kg) ilave edilir. Daha sonra 10 Kgdışındaki yükler kaldır ılır. Kadrandan ibrenin gösterdiği sertlik değeri okunur.

Rc= Rockwell c sertlik değerit = İz derinliği

tSertlik değeri(Rc) = 100 – ———

0,002

R B = 130 – 500 . h

Örnek Problem: Dökme demir parça üzerine konik uç 0,084 mm batmıştır. Bu parçanın sertliği kaç Rockwell c’ dir ?

t 0,084Rc = 100 – ——— = 100 – ——— = 100 – 42 = 58 Rc dir.

0,002 0,002

2.3. Rockwell Sertlik Ölçme Dereceleri ve Uçları

Standart Rockwell sertlik ölçmede genellikle üç tip ölçme yeterlidir. Bunlar Rc, Rb veRa’ dır. Diğer sertlikler özel amaçlar için kullanılır.

Rc sertlik ölçümü: Sertleştirilmiş çeliklerin, yüzey sertliği 0,6 – 0,7 mm arasındaçelik parçalar, sert dökme demirler, sertliği Rockwell-b 100’den fazla olanmalzemelerin ölçümünde kullanılır. Bunlarda 120° açılı elmas koni uç, 10 Kg’ lık önyük ve 150 Kg’lık esas yük uygulanır.

Rb sertlik ölçümü: Yumuşak çelikler, temper döküm, bak ır ve alüminyum alaşımlar ı için kullanılır. Bunda, 1/16”(inç) çelik bilye uç, 10 Kg’lık ön yük ve 100 Kg’lık esasyük uygulanır.

120° elmas koni

10 kg yükün izderinliği

Sertliği veren fark (t)

Kalan esas yük ile eldeedilen derinlik



15

Ra sertlik ölçümü: Sert metaller, ince çelik ve yüzey sertliği 0,4 mm çeliklerin sertlik ölçümünde kullanılır. Bunlarda elmas koni uç, 10 Kg’lık ön yük ve 60 Kg’lık toplamyük uygulanır.

Rocwell sertlik ölçme cihazı üzerindeki gösterge 0–100 arasında eşit olarak bölünmüş durumdadır. Her bir bölüntü 1 Rockwell sertlik derecesini göstermektedir. Yine, göstergeüzerinde iki sıra halinde skala vardır, biri siyah renkte diğeri k ırmızı renkte olarak numaralanmıştır. Siyah renkli numaralarla Rockwell – A, C ve D sertlikleri, k ırmızı renklinumaralarla diğer Rockwell ve Rockwell B sertlikleri ölçülür.

Rockwell, Brinell ve Vickers Ölçme Uçlar ı;Rockwell- A,C ve D ölçümünde uç açısı 120° olan elmas koni uç kullanılmaktadır (Resim 2.2). Diğer Rockwell sertlik ölçümlerinde1/2”, 1/4”, 1/8”, 1/16” çaplar ında küresel çelik bilyeli uçlar kullanılır.

Brinell sertlik ölçümünde 1,25 – 2,5 – 5 – 10 mm çapında sertleştirilmiş çelik bilyeliuçlar kullanılır.

Vickers sertlik ölçme metodunda 136°’lik elmas piramit uç kullanılır (Resim 2.2)

Sertleştirilmiş malzemeler her zaman elmas uçla, sertleştirilmemiş çelik ve demir dışı metaller ise çelik bilyeli uçlarla test edilir (Resim 2.1).

Resim 2.1: Sertlik ölçmede kullanılan çelik bilyeler Resim 2.2: Elmas koni ve pramit uçlar

2.4. Rockwell Sertlik Ölçme Cihazının Tanıtılması

Sertlik ölçme cihazlar ı, değişik firmalarca farklı biçimlerde benzer prensipte çalışır veölçüm yaparlar. Yaygın olarak kullanılan cihazlar ise Brinell ve özellikle Rockwellmetotlar ının uygulandığı cihazlardır. Resim 2.3’de görülen cihaz, Rockwell cinsinden testleridijital olarak normlara uygun olarak yapar. Cihaz hidrolik sistemle çalışmaktadır. Yantaraf ında butonlu yük seçme yerleri vardır. Bu yükler; 15,625- 31,25- 60- 62,5- 100–125– 150- 187,5- 250 Kg olarak dizilmiştir. Cihazda bulunan otomatik sıf ırlama göstergesisayesinde, ön yük uygulamadan sonra kadran ayarlaması gerekmemektedir.

Ön göstergedeki siyah rakamlarla (0–100 arası) Rockwell-C ölçümleri (Rc), k ırmızı rakamlarla ise ( B 0–100 arası) Rockwell – B (Rb) ölçümleri yapılır. Gerekirse çevrimtablolar ından Brinell ve Vickers’e dönüştürülebilir.



16

Cihaz, yumuşak demirli ve demirsiz metallerin sertliklerini Brinell cinsindenölçebilmektedir. Bu ölçümler için cihaz göstergesi üzerine tak ılabilen plastik göstergeşablonlar ı vardır. Bunlar farklı renkte olup test edilecek metal cinsine göre kullanılmaktadır.Bunlar ın üzerinde kullanılması gereken uçlar ve uygulanması gereken yük miktarlar ı yazmaktadır. Renklerine göre; karbonlu çelikler (Carbon Steel) sar ı renkli şablonla, dökmedemirler (Cast Iron) sar ı renkli şablonla, pirinç ve bronzlar (Brass and Bronze) yine sar ı renkli şablonla, bak ır(Copper) pembe renkli şablonla, alüminyum (Aluminium) gri renklişablonla gösterilmiştir.

Deneye başlamadan önce, cihazın ölçüm doğruluğunu kontrol (kalibre) için DIN 51303’e uygun sertlik kontrol plakalar ı kullanmak gerekir. Bunlar; (Rockwell sertlik) HRC 60,HRB 94, (Brinell sertlik) HBS 204- 2,5/187,5 gibi çeşitleri olabilir.

Test mili

Hareket mili

Dijital gösterge

Resim 2.3: Rockwell sertlik ölçme cihazı

Ağırlık belirleme kolu Kalibrasyon plakası

Volan



17

Test Metodu Uç ÖnYük (kg) ToplamYük (kg)

Uygulama Alanı

HRB Elmas koni uç 10 60 İnce sertlik tabakalı yüzey sertleşmesyapılmış parçalar.

HRB 1/16” bilye 10 100 Bak ır alaşımlar ı, yumuşak çeliklealüminyum alaşımlar ı, temper döküm v.s

HRC Elmas koni uç 10 150 Sertleştirilmiş çelikler ve HRB değeri 100den fazla olan diğer malzemeler.

HRD Elmas koni uç 10 100 Orta kalınlıkta sertlik tabakalı yüzesertleşmesi yapılmış parçalar

HRE 1/8” bilye 10 100 Dökme demir, alüminyum, bak ımagnezyum alaşımlar ı, sentetik malzemeler

HRF 1/16” bilye 10 60 Tavlanmış bak ır alaşımlar ı, yumuşak incmetaller

HRG 1/16” bilye 10 150 Orta sertlikte temperlenmiş döküm, fosforl bronz, berilyumlu bak ır.

HRH 1/8” bilye 10 60 Alüminyum, çinko, kur şun, taşlama taşlar ı.HRK 1/8” bilye 10 150 Yatak malzemeleri ve çok düşük sertliktek

diğer malzemeler.HRL 1/4” bilye 10 60 Rockwell K gibi sert lastik ve senteti

malzemeler.HRM 1/4” bilye 10 100 Rockwell K ve L gibi kontrplak ve senteti

malzemeler.HRP 1/4” bilye 10 150HRR 1/2” bilye 10 60HRS 1/2” bilye 10 100

Rockwell K, L veya M gibi ve sentetik malzemeler

HRV 1/2” bilye 10 150 Rockwell K, L, M, P, R veya S gibiHR 15 NHR 30 NHR 45 N

Elmas koni uç 3153045

Rockwell A, C ve D gibi, fakat özellikle çoince sertlik tabakalı malzemeler için.

HR 15 THR 30 THR 45 T

1/16” bilye 3153045

Rockwell B, F veya G metodu gibi fakaözellikle daha ince malzemeler için

HR 15 WHR 30 WHR 45 W

1/8” bilye 3153045

HR 15 XHR 30 XHR 45 X

1/4” bilye 3153045

HR 15 YHR 30 YHR 45 Y

1/2” bilye 3153045

Çok düşük sertlikteki ve inceliktekimalzemeler, Rockwell X ve Y özelliklesinter malzemeler için kullanılır.

Tablo 2.1: Rockwell sertlik birimleri, batıcı uçlar, uygulanan yükler, kullanılacak skalalar veuygulama alanları



18

UYGULAMA

İşlem Basamakları Örnek parçanın yüzeyini

temizleyiniz (Resim 2.4).

Cihazda 150 kg. yük ayarlayınız.

Ölçüm için, uç açısı 120°olan elmas, koni ucumakineye bağlayınız.

Cihazın yük kolunu, sağ tarafa doğru itiniz.

Kalibre plakasını cihazınalt tablasına yerleştiriniz(Resim 2.5).

Alt tablayı döndürerek yukar ı kaldır ınız.

İ breyi, dış ıskalada sıf ıragetiriniz, bu konumda 10kg’ lık ön yüklemeotomatik olarak yüklenmiş olur.

Yük kolunu sol tarafadoğru çekiniz 140 kg’ lık yük 15–30 saniyeiçerisinde yüklenir.

Dış skaladaki, siyahrakamlardan, ibreningöstermiş olduğu rakamı doğrudan RC olarak okuyunuz.

Yük kolunu tekrar sağ

tarafa (ilk konumuna)doğru getiriniz.

Resim 2.4

Resim 2.5

Yüzeyizımparalarken sukullanınız.

Yüzeyin hassasolması ölçümhatalarını önler.

ÖNEMLİ Kalibrasyondaibre normalde 60RC’ yi göstermesigerekir. Aradaki

fark çok fazla isekalibre deneyinitekrarlayınız.

Kalibrasyon(ayar) bloğu

UYGULAMA



19

Alt tablayı sola doğru

çeviriniz ve kalibretabakasını yerinden alınız.

Sertliği ölçülecek örnek parçayı, tabla üzerinekoyunuz (Resim 2.6).

Yukar ıdaki işlemleritekrarlayarak örnek parçanın sertliğiniölçünüz.

Doğru bir ölçüm için parçanın farklı yerlerindeişlemleri en az üç defatekrarlayınız.

.Ortalama sonucu RColarak belirleyiniz (Resim2.7), ( Resim 2.8)

Resim 2.6

Resim 2.7

Resim 2.8



20


Bu faaliyet kapsamında hangi bilgiler kazandığınızı aşağıdaki sorular ı cevaplandırarak belirleyiniz.



1. Rockwell A, B ve C hangi cins malzemelerin sertlik ölçümünde kullanılır?A) Şeffaf malzemelerin sertleştirilmemiş yüzeyleriB) Ağaç malzemelerin sertleştirilmiş yüzeyleriC) Yüzeyi sertleştirilmiş veya sertleştirilmemiş malzemelerin yüzeyleriD) Isıl işlem görmüş cam malzemelerin yüzeyleri

2. Rockwell metodu ile sertlik ölçümünde malzemeye uç hiç batmaz ise malzemeninsertliği hakk ında ne söylenebilir?A) Malzeme yumuşaktır.B) Sertlik değeri 0 (sıf ır)’ dır.C) Sertliği 50 Rc’ dir.D) Sertliği 100 Rc’ dir.

3. Rockwell metodunda yüzeysel cihaz tipi ile ölçme yapılırken kaç kg yükler uygulanır?A)3 – 5- 10 B) 15 – 30 – 45 C) 60 – 100 – 150 D) 175 – 200 – 225

4. Elmas uçla sertliği ölçülen bir malzemede iz derinliği 0,078’ mm dir. Bu malzemeninRc sertliği hangisidir?A) 39 Rc B) 61 Rc C) 78 Rc D) 93 Rc

5. Rockwell sertlik ölçme metodunda aşağıdaki uçlardan hangisi kullanılır? A)120°’ lik elmas koni uç B) 136°’ lik elmas pramit uçB)1,25 pramit uç D) 2,5 pramit uç

DEĞERLENDİRMECevaplar ınızı cevap anahtar ı ile kar şılaştır ınız. Doğru cevap sayınızı belirleyerek

kendinizi değerlendiriniz. Yanlış cevap verdiğiniz ya da cevap verirken tereddüt yaşadığınızsorularla ilgili konular ı faaliyete geri dönerek tekrar inceleyiniz




21

B. UYGULAMALI TEST

Yaptığınız uygulamayı kontrol listesine göre değerlendirerek, eksik veya hatalı


KONTROL LİSTESİ


Örnek parçanın yüzeyini temizlediniz mi?

Cihazda 150 Kg’ lık yük ayarladınız mı?

120° elmas koni ucu makineye bağladınız mı?

Kalibre plakasını cihazın alt tabakasına yerleştirdiniz mi?

Tablayı yukar ı kaldırarak elmas ucu parçaya dokundurdunuz mu?

İ breyi dış ıskalada “sıf ır” konumuna getirip 10 Kg ön yükünyüklenmesini sağladınız mı?Dış ıskaladaki, siyah rakamlardan, ibrenin göstermiş olduğu rakamRc olarak okudunuz mu? Normalde 60 Rc olması gereken ibrede çok fark var ise kalibredeneyini tekrar ettiniz mi?

Yük kolunu tekrar sağ tarafa (ilk konumuna)getirdiniz mi?

Kalibre plakasını alarak yerine sertliği ölçülecek parçayı koydunuz

mu?Yukar ıdaki ölçme işlemlerini tekrar yaptınız mı?

Doğru bir ölçüm için parçanın farklı yerlerinde en az üç keztekrarladınız mı?

Ortalama sonucunu Rc olarak hesapladınız mı?

DEĞERLENDİRME

Yaptığınız değerlendirme sonunda hayır şeklindeki cevaplar ınızı bir daha gözdengeçiriniz. Kendinizi yeterli görmüyorsanız öğrenme faaliyetini tekrar ediniz. Eksiklerinizi

araştırarak ya da öğretmeninizden yardım alarak tamamlayabilirsiniz.

Cevaplar ınızın tamamı evet ise bir sonraki faaliyete geçiniz.



22


Bu faaliyet sonunda, gerekli ortam sağlandığında, TSE 207 standardına uygun,malzemelerin Vickers sertlik deneyini yapabileceksiniz.

Çevrenizdeki laboratuar ı olan işletmelerde hangi sertlik deneylerinin, nasıl yapıldığını,inceleyerek ve araştırarak rapor haline getiriniz.

3. VİCKERS SERTLİK ÖLÇME METODU

Vickers sertlik ölçümü ile çok ince ve yüzey sertleştirmesi yapılmış malzemelerinsertlikleri ölçülür. Çok hassas ölçümlerin yapılabildiği bu sistemde, parça yüzeylerinindüzgün ve taşlanmış olması gerekir.

Bu metotta 136° açılı elmas piramit uç kullanılır. Uygulanan ağırlık 1-120 Kg arasındadeğişmekte olup, genellikle 30 Kg yeterlidir. Elmas piramit uç, 10 ile 30 sn arasında kareşeklinde bir iz oluşturur. Elmas ucun 136°’lik açısından dolayı kare içerisinde dört adetüçgen oluşmuştur. Vickers sertliği, uygulanan kuvvetin bu iz alanlar ının toplamına bölünmek suretiyle bulunur. Karenin köşegenleri arasındaki mesafe mikroskop altındaölçülür ve iz alanı bulunur.

Vickers sertliği aşağıdaki formülle hesaplanacağı gibi, önceden köşegen ölçülerinegöre hazırlanmış cetveller kullanılarak da kolayca belirlenir.

VS = 1,854(sabit sayı) x P / D2 Kg/mm2 0


AMAÇ

ARAŞTIRMA



23

ÖRNEK PROBLEM: Yüzey sertleştirmesi yapılmış çelik bir parça üzerine 1360 ‘ lik elmas uç kullanılarak 100 Kg ağırlık uygulanmıştır. Oluşturulan kare izin köşegenleriarasındaki mesafe mikroskopla 0,482 mm olarak ölçülmüştür. Bu çelik parçanın Vickerssertliğini bulunuz.

Verilenler

D= 0,482 mm verilmiştir. D2 = 0,2323’ dir.P= 100 Kg

Çözüm

VS = 1,854 x P/ D2 = 1,854 x 100 / 0,2323 = 185,4 / 0,2323 = 798 Kg/mm2 bulunur.



24

UYGULAMA

İşlem Basamakları Öneriler Örnek parçanın yüzeyini

temizleyiniz (Resim 3.1).

Ölçüm için uç açısı 136° olanelmas piramit ucu makineye bağlayınız.

1-120 Kg arasında uygulanacak ağırlığı seçiniz (genellikle 30 Kgyeterlidir).

Örnek parçayı makinenin tablasına bağlayınız (Resim 3.2).

Piramit ucu 10-30 saniye arasında,örnek parça üzerine belirlenenyükle batır ınız (Resim 3.3).

Batırma sonucunda örnek parçada,4 adet üçgen oluşturunuz (Resim3.4)

Resim 3.4: İz alanının mikroskopgörüntüsü

Karenin köşegenleri arasındakiuzaklığı, mikroskopla ölçüp ve izalanı bulunuz (Resim 3.5).

Uygulanan kuvveti, iz alanlar ınıntoplamına bölerek sertlik değerini bulunuz.

Resim 3.1

Resim 3.2

Resim 3.3

Resim 3.5

Yüzeyzımparalama-sında sukullanınız.

Parçayı yerleştirirken vekuvvetuygularkendikkatli olunuz.

Çelik bilyelerive elmas uçları kullandıktan

sonra yerlerinekoyunuz.

Monitördeki izalanı

UYGULAMA



25





1. Vickers sertlik ölçme metodu ile hangi tip malzemelerin sertlikleri ölçülür?A) Yumuşak malzemelerin B) Plastik malzemelerinC) Yüzeyi sertleştirilmiş ince malzemelerin D) Çok kalın malzemelerin

2. Vickers sertlik ölçme metodunda nası

l uç kullanı

lı

r?A) 120° elmas piramit uç B) Çelik bilyeC) 90° elmas piramit uç D) 136° açılı elmas piramit uç

3. Vickers sertlik ölçme metodunda kullanılan ağırlık hangi aralıkta verilmiştir?A) 1 - 120 Kg B) 130 – 200 KgC) 250 – 500 Kg D) 750 – 1000 Kg

4. İz köşegen uzunluğu 1,28 mm, uygulanan yük 62,5 Kg olan malzemenin Vickerssertliği hangisidir?A) 7,72 Kg/mm2 B) 70,72 Kg/mm2 C) 120,72 Kg/mm2 D) 1200,72 Kg/mm2

DEĞERLENDİRME

Cevaplar ınızı cevap anahtar ı ile kar şılaştır ınız. Doğru cevap sayınızı belirleyerek kendinizi değerlendiriniz. Yanlış cevap verdiğiniz ya da cevap verirken tereddüt yaşadığınızsorularla ilgili konular ı faaliyete geri dönerek tekrar inceleyiniz




26

B. UYGULAMALI TEST

Yaptı

ğı

nı

z uygulamayı

kontrol listesine göre değerlendirerek, eksik veya hatalı


KONTROL LİSTESİ


Örnek parçayı temizlediniz mi?

136°’lik elmas ucu makineye bağladınız mı?

Uygulayacağınız ağırlığı seçtiniz mi?

Örnek parçayı makineye bağladınız mı?

Piramit ucu 10-30 saniye arasında, örnek parça üzerine belirlenen yüile batırdınız mı?

Batırma sonucu örnek parçada dört adet üçgen oluştu mu?

Karenin köşegenleri arasındaki uzaklığı, mikroskopla ölçüp iz alanın buldunuz mu?

Uygulanan kuvveti, iz alanlar ının toplamına bölerek sertliği buldunumu?

DEĞERLENDİRME

Yaptığınız değerlendirme sonunda hayır şeklindeki cevaplar ınızı bir daha gözdengeçiriniz. Kendinizi yeterli görmüyorsanız öğrenme faaliyetini tekrar ediniz. Eksikleriniziaraştırarak ya da öğretmeninizden yardım alarak tamamlayabilirsiniz.




27

ÖĞRENME FAALİYETİ – 4

Bu faaliyet sonunda, gerekli ortam sağlandığında, TSE 138; ASTM E8, DIN 50143,BS 18 standartlar ına uygun, metal parçalarda çekme deneyi yapabileceksiniz.

Malzemelerin çekme dayanımlar ının, hangi sektörlerde ve niçin önem kazandığını araştır ınız, sınıfta arkadaşlar ınız ile tartışınız.

4. ÇEKME DAYANIM DENEYİ

4.1. Tanımı

Çekme deneyi, standartlara göre hazırlanmış numunelerin tek eksende belirli bir hızdave sabit sıcaklıkta kopar ılıncaya kadar çekilmesidir. Çekme deneyi ile malzemelerindayanımlar ı belirlenir ve özelliklerine göre sınıflandır ılır. Malzemelerin kullanılacağı yeregöre, emniyet ve uygunluk açısından dayanımlar ı dikkate alınır.

Bir makine parçasına statik kuvvetler etki ediyorsa buna kar şı olarak malzemeden içkuvvetler reaksiyon gösterir. Bu iç kuvvetlerin birim alana gelen miktar ına gerilme adı verilir. Çekme dayanımı ise en büyük kuvvete (yüke) kar şılık gelen gerilmedir. Uygulanandış kuvveti malzemenin kesit alanına bölecek olursak kesitteki gerilim miktar ını buluruz.Gerilim genel olarak uygulanan kuvvete dik kesitin birim alanına gelen miktar ıdır, Kg/cm2 veya Kg/mm2 cinsinden bulunur.

Eğer kuvvet parçaya dik olarak geliyorsa gerilim çekme veya basma gerilimidir.Kuvvet parçayı sık ıştır ıyorsa basma, parçayı uzatıyorsa çekme gerilimi adını alır. Kuvvet parçaya paralel ise kesme veya eğmeye yöneliktir. Parçayı eğmeye çalışan kuvvetler eğmegerilimini oluşturur. Kuvvetler parçanın dışında ve eksene dik ise burulma gerilimi doğar.

ÖĞRENME FAALİYETİ-4

AMAÇ

ARAŞTIRMA



28

4.2. Gerilim Çeşitleri

Çekme Dayanımı = P/S Kg/mm2 , Kg/cm2 Basma Dayanımı = P/S Kg/mm2 , Kg/cm2

Kesme Dayanımı = P/2S Kg/mm2 , Kg/cm2

Eğme Dayanımı = Mb/I ( Mb Moment, I cismin atalet momenti)Burulma Dayanımı = Tr/J ( Tr Moment, J cismin atalet momenti)

4.3.Çekme Deneyi

Şekil 4.1: Gerilme- Uzama Diyagramı

P

PÇEKME

PBASMA

P

P

EĞME

P

BURULMA

KESME

P

P



29

Yuvarlak kesitli metal bir deney çubuğuna iki uçtan zıt yönlü P kuvveti etki edecek olursa malzemede uzama meydana gelir. Malzemeye uygulanan kuvvet, malzemenin ilk kesitine bölünürse elde edilecek değer malzemedeki gerilimi verir.

Deney sırasındaki malzemedeki uzama değişikliğini (akma sınır ını) inceleyebilmek için deney çubuğu üzerine 1/100mm’ lik uzamalar ı ölçebilen “ekstensometre” takmak gerekir. Bunlar Martens ayna cihazı, elektronik ekstensometre gibi cihazlardır. Bu cihazlarla,akma sınır ı belirlenemeyen dökme demirler, çelik dökümlerde % 0,2’ lik kalıcı bir uzamameydana gelir. Bu andaki gerilim ölçülerek akma sınır ı olarak kabul edilir. Uzamadiyagramının oluşması için çekme cihazına bağlı (grafik çizme ünitesi) dinamometretamburu, tambura bağlı kağıt ve yazıcı kalem olmalıdır.

Çekme cihazının çenelerine standart deney çubuğu bağlanır ve yavaş yavaş yük uygulanır. Uygulanan P kuvveti etkisi ile malzemede uzama başlar ve uzama değişimlerisonucunda belli bir süre sonra kopar. Uzama değişimlerinin meydana geldiği noktalar cihaztaraf ından çizilen diyagramlarda görülür. Ayr ıca uygulanan kuvvette göstergeden(dinamometreden) görülür.

Çekme deneyi sırasında, gerilim-uzama diyagramı üzerinde sırası ile aşağıdakinoktalar oluşur.

Orantı sınırı (O- noktası): Uzama başlangıçta gayet küçük ve orantılıdır. Gerilmeve uzama arasında bir oran mevcuttur.

Bu oran, Gerilme= Elastik modülü x birim uzama bağıntısı ile belirlenir.

Elastik sınırı (E-noktası): Elastikiyet noktasına kadar malzemede kalıcı bir uzamayoktur. Yük kaldır ıldığında malzeme eski boyuna döner. Bu noktaya kadar olanuzamaya “elastik uzama” denir. Elastikiyet noktasından sonra yüklemeye devamedilirse kalıcı bir uzama meydana gelir. Yük kaldır ıldığında deney çubuğu tekrar ilk boyuna dönemez, boyunda belli bir uzama olmuştur. Bu uzamaya “plastik uzama”denir.

Akma noktası (A-noktası): Bu noktada (A1), malzeme üzerine uygulanan gerilimartmadığı halde malzeme birden bire akmaya başlar buna “akma” denir. Bu belli bir düşmeden sonra (A2)’ de son bulur. Akma noktasında malzemede kristaller arası kayma başlar ve malzeme incelir. Dökme demirler gibi bazı metallerde akma noktası görülmez. Ekstensometrede % 0,2 ‘ lik kalıcı bir uzamanın görüldüğü değer bunlar ın akma noktası olarak kabul edilir.

Maksimum çekme (Ç-noktası): Akma noktasından sonra yüklemeye devam ettikçegerilim yükselir, uzama artar ve malzeme maksimum çekme gerilimine ulaşır.

Kopma Noktası (K-noktası): (Ç) noktasından sonra kesit hızla incelmeye başlar vezorlanmadan incelmiş olan k ısımdan (K noktasından) kopar.



30

Çekme deneyi ile metal malzemelerde orantı, elastikiyet, akma, çekme ve kopmagerilimlerini hesaplayabildiğimiz gibi, malzemelerin önemli özelliklerinden olan% uzama ve % kesit daralmasını da bulabiliriz.

Yüzde uzama: Bir malzemenin başlangıçtaki boyu ile kopma anında elde edilen son boyu arasındaki fark ın ilk boya bölünmesi ile elde edilen değerin 100 ileçarpılmasından elde edilen bir değerdir.

Yüzde kesit daralması: Malzemenin ilk kesiti ile son kesiti arasındaki fark ın ilk kesite bölünmesi sonunda elde edilen değerin 100 ile çarpılarak bulunmasıdır.

ÖRNEK PROBLEM: Çelikten yapılmış bir deney çubuğu çekilerek kopartılmıştır.Çubuğun ilk çapı d0=10 mm, çubuğun ilk boyu L0=50 mm, çubuğa akma noktasında etkieden kuvvet Pa= 2600 Kg, en büyük çekme kuvveti Pç= 4800 Kg, kopma noktasındakikuvvet Pk = 3700 Kg olarak okunmuştur. Çubuk koptuktan sonra kopan iki parça eklenerek son boy L1= 67 mm ve son kesit d1= 6,2 mm olduğuna göre, aşağıdaki istenenleri bulunuz.

Verilenler İstenenler

d0= 10mm σa= ?L0= 50mm σç= ? Pa= 2600 Kg σk= ? Pç= 4800 Kg % U(uzama)= ?Pk= 3700 Kg % K(Kesit Daralması)= ?L1= 67 mmd1= 6,2 mm

So= 3,14 x d0

2

/4S1= 3,14 x d12/4

Çözüm:2600 2600 2600 2600

Akma Gerilimi σa = Pa / So = ————— = ———— = ——— = ——— 3,14 x 102/4 3,14 x 100/4 314/4 78,5

σ a = 33,1 Kg/mm2

4800 4800 4800 4800Çekme Gerilimi σç= Pa / So = ————— = ———— = ———— = ——— =

3,14 x 102/4 3,14 x 100/4 314/4 78,5

σ ç= 61,1 Kg/mm2

3700 3700 3700 3700Kopma Gerilimi σk= Pk/ S1= = ————— = ————— = ———— = ——— =

3,14 x 6,22/4 3,14 x 38,44/4 120,7/4 30,1σ k= 122,9 Kg/mm2



31

L1 – L0 67-50 17 1700

% Uzama U= ———— x100 = ——— = —— x100 = —— = 122,9Kg/mm2 L0 50 50 50

So-S1 78,5-30,1 48,4 4840% Kesit Daralması K= ——— x100 = --——— x 100 = —— x 100 = —— = 61 dir.

So 78,5 78,5 78,5

4.4. Elastikiyet Modülü

Çekme deneyinde metal malzemelere yük uygulandığında kuvvetlerin etkisi ile bir gerilim doğduğunu ve bunun sonucu olarak bir uzama meydana geldiğini açıklamıştık.Malzemede meydana gelen bu uzama elastik sınıra kadar kalıcı olmayı p uygulanan kuvvet

kaldır ıldığı zaman malzemedeki uzamada ortadan kalkar. Bu uzamaya elastik uzamadeniyordu. Elastik sınıra kadar malzemedeki uzama, uygulanan gerilime bağlıdır.Malzemedeki bu gerilimi, malzemede meydana gelen birim uzamaya bölecek olursak elastiklik modülü bulunur. Elastiklik modülü her metal için farklıdır. Atomlar arası çekimkuvveti büyük olan malzemelerde elastiklik modülü artar, atomlar arası çekim kuvvetiazaldıkça elastiklik modülü azalır.

Elastiklik, malzemenin sertlik ve biçimlendirilebilme özelliği ile ilgilidir. Malzemeninkimyasal bileşimi ile doğrudan bağıntılıdır. Uygulamalarda metal malzemelerde meydanagelecek biçim değişikliğinin önceden hesaplanmasını sağlayarak büyük kolaylık temin eder.

Çekme konusunda, (Şekil 4.2) deney çubuğunda verilen Lo ile L1 arasındaki fark olan

uzama, elastiklik sınır ı aşıldıktan sonra meydana gelen kalıcı şekil değişikliğidir. Bununelastiklik uzama ile bir ilgisi yoktur. Elastikiyet sınır ı altındaki zorlamalarla meydana gelenuzama ise ∆ I ile gösterilir ve bütün boydaki uzamadır. Birim boydaki uzama ise ( ε ) ilegösterilir ve ∆ I / L0 olarak bulunur.

P / S0 Elastikiyet modülü E = Gerilim (σ) / Birim uzama (ε) = ————

ε Gerilim = P/S0 Kg/cm2

Birim uzama ε = Gerilim (σ) / Elastikiyet modülü (E)

Toplam uzama ∆ I = Gerilim x L0 / Elastikiyet modülü

ÖRNEK PROBLEM: 0,6 cm çapında çelik bir çubuk 3000 Kg bir yükle yüklenmiştir.5 metre uzunluğunda olan bu çubuktaki toplam uzamayı bulunuz. Çelik telin elastikiyetmodülü 2.106 Kg/cm2 ‘dir.



32

Verilenler İstenenler D= 0,6 cm = 6 mm σ = ?

P=3000 Kg ∆

I = ?L0= 5 mE= 2 .106 Kg/cm2 =2000000 Kg/ cm2 =20000 Kg/ mm2

ÇÖZÜM:

P 3000 3000 3000 σ = —— =————=————=————= 106,1 Kg/mm2

S π. r2 3,14. 32 28,26

σ . L0 106,1 . 5000 530500 ∆ I = ———=———————=—————= 26,5 mm olarak bulunur.

E 20000 20000

4.5. Döküm Parçalar İçin Standart Çekme Örnekleri

Şekil 4.2 : Dökme parçalar için standart çekme örneği

Harfler ve anlamlar ı I1 I2 I3 L0 Paralel k ısmın uzunluğu d çapına eşit veya daha fazla (*)

d0 Örnek çapı 10 ± 0,2R Kavis yar ı çapı, min. 25A İnceltilmiş k ısmın uzunluğu min. 30Lt Toplam uzunluk, min. 92h Baş k ısmın uzunluğu, yak.olarak 25D Baş k ısmın uzunluğu, min 17E Basamak k ısmının uzunluğu, min 6F Basamak k ısmını çapı 13,5 ± 0,4

20 ± 0,4254010225306

25 ±0,4

30 ± 0,64050

14640408 ¯

(*) Uzama yüzdesi tayinini gerektiren hallerde L0 = 5 . d0 alınır.



33

NOT: Baş k ısımlar ı çekme cihazının kavrama çenelerine uyacak ve eksenelyüklemeyi sağlayacak herhangi bir şekilde yapılır.

Şekil 4.3: Gri döküm için çekme örneği

Burada:

d0= Örneğin en küçük çapı D = Örneğin baş k ısmının çapı a = İnceltilmiş k ısmın uzunluğu h = Baş k ısmının uzunluğuLt = Toplam uzunluk

Örnekler: ( Ölçüler mm ‘ dir )

Örneğin enküçük çapı

d0

Kesit alanı A0

mm

TS 61/5’egöre baş k ısmındavida

D

Baş k ısmınınuzunluğu(2)

hen az

İnceltilmiş k ısmınuzunluğu(1)

a

Toplamuzunluk(1),(2)Lt

en az6

810

12,516202532

28,3

50,378,5

122,7201314491804

M 10

M 12M 16M 20M 24M 30M 36M 45

13

16202430364455

28

31343740434650

54

637485

100115134160

1.5.2: Levhalar ve kalın yassı malzemeler için çekme numunesi

Şekil 4.4: Yassı malzeme için çekme örneği ve ölçüleri

a



34

LO = 5,65 √A0 A= a.b (mm2)

( Ölçüler mm’dir) Numunekalınlığı a

b B hen za

A L0 Lv Lten az

55

1016

1522

3030

5080

4050

5065

140155

67

2022

2729

5050

120154

60170

8090

210220

810

2525

3333

6060

200250

8090

105115

260275

1012

3126

4034

7070

310312

100100

130125

300300

1518 3030 4040 7070 450540 120130 150160 325335

4.6. Çekme Cihazının Özellikleri

Çekme cihazı ile her türlü inşaat çeliği, imalatta kullanılan yassı ve yuvarlak çelikler,kazan saçlar ı, çelik halatlar, cıvata, saplama, döküm malzemeler, pirinç çubuklar, lamalar,ahşap benzeri malzemelerin çekme dayanımlar ı ile eğme ve basma dayanımlar ı tespit edilir.

Resim 4.1’de görülen cihazın kapasitesi 10 tondur ve hidrolik sistemle çalışır. Cihazdasarkaç pandül (ağırlık) sistemi mevcut olup iki üniteden oluşmuştur

Deney ünitesi: Numunelerin bağlandığı çeneler, eğme ve basma platformunun bulunduğu ünite.

Pandüllü dinamometre ünitesi (kumanda ünitesi): Bu ünite makinenin anakumanda k ısmı olup, deney sırasındaki kuvvet (yük) bu üniteden uygulanır veokunur.

Cihazın arka taraf ındaki pandül koluna tak ılan 1. ağırlık 2,5 tonu, birinci ile birliktetak ılan 2. ağırlık 5 tonu ve en son hepsi ile birlikte tak ılan büyük ağırlık 10 ton’u gösterir.Ağırlıklarla, denenecek malzemeye göre istenilen kuvvet seçimi yapılabilir.

Kumanda ünitesindeki gösterge ( dinamometre ) üzerinden seçilen kuvvete göreuygulanan yük ibreden okunur. Siyah ibre hareket ederek k ırmızı ibreyi taşır, deneysonuçlandığında eski yerine döner k ırmızı ibre uygulanan yükü gösterir.

Kumanda ünitesine bağlı olarak çalışan dinamometre tamburu vardır. Bu tambur üzerindeki kağıda, yazıcı kalem ile deney sırasında oluşan gerilim-uzama diyagramı çizilir.

Ana motor 1,1 Kw gücünde ve 900 devirli olup hidrolik pompayı çalıştır ır.



35

Cihaza 380 V gerilim gereklidir, ancak pandüllü dinamometre ünitesindeki çalıştırmadüğmesinde elektrik emniyet açısından 24 volttur. Buradaki transformatörün ömrü ve cihazınemniyeti için günlük çalışmalardan sonra ünitenin sol taraf ındaki şalter kapatılarak ( 0 )konumuna getirilir.

Gerilim uzama diyagramını kaydedici tamburun üzerindeki mil sağa veya sola doğruitilerek siyah ibre sıf ır durumuna getirilir.

Resim 4.1: Üniversal tip çekme cihazı

1. Yük göstergesi (ıskala)2. Grafik çizme ünitesi3. Basınç hız ayar vanası 4. Basınç boşaltma vanası 5. Başlatma ve durdurma butonlar ı 6. Basma ve eğme deneylerinde kullanılan hareketli çene7. Basma ve eğme deneylerinde kullanılan alt tapla ( kafa)8. Çekme deneyinde kullanılan üst çene

9. Çekme deneyinde kullanılan alt çene

5

1

Kumanda ÜnitesiDeney



36

UYGULAMA

İşlem Basamakları Öneriler İstenilen metal malzemeden örnek

deney parçası hazırlayınız (resim4.2).

Cihazın ana şalterini açınız vekumanda ünitesinin sol taraf ındakişalteri “0” dan “1” konumuna getiriniz.

Kumanda tablasındaki startdüğmesine basılarak motoru

çalıştır ınız.

Örnek parçayı üst çene yuvalar ınatutturunuz.

Alt çeneyi yukar ı ve aşağı hareketettirerek örnek parçanın boyuna göreayarlayınız.

Alt çene kaldırma koluna basarak çenelerin örnek parçayı kavramasını sağlayınız ve kolu bırak ınız (resim

4.3).

Kumanda ünitesinin sol taraf ındaki basınç boşaltma vanasını kapatınız.

Sağ taraftaki basınç hız ayar vanasını yavaş yavaş açarak 200-300 Kg’lık ön yük veriniz ve çenelerin deneyçubuğunu kavramasını sağlayınız(resim 4.4). Yük kadranındanuygulanan yükü takip ediniz.

Numune çubuk kopana kadar hızayar vanası ile yük uygulamayadevam ediniz (resim 4.5).

Resim 4.2

Resim 4.3

Resim 4.4

Resim 4.5

El aletlerinikullanırkendikkatliolunuz.

Çenelerin parçayı tamolarak kavradığını kontrol ediniz.

Hız ayar vanasını gerektiğindenfazla ve aniaçmayınız.

Değerleridoğru

okumanızdoğru sonuçelde etmenizisağlayacaktır.

UYGULAMA



37

Kopma anında siyah ibre geri döner,k ırmızı ibre uygulanan yükü gösterir (resim 4.6).

Uygulanan kuvveti ilk kesit alanına bölerek malzemenin çekmedayanımını bulunuz.

Cihazın boşaltma vanasını açarak basıncı düşürünüz, stop düğmesine basarak motoru durdurunuz.

Alt ve üst çenelerden kopan örnek parçalar ı alınız.

Ana şalteri “0 ” konumuna getirerek cihazı kapatınız.

Resim 4.6



38





1. Uygulanan kuvvet, parçayı uzatıyorsa hangi gerilme oluşur?A) Basma gerilmesi B) Burulma gerilmesiC) Çekme gerilmesi D) Kesme gerilmesi

2. Çekme deneyi yapı

lan parçaya, elastiklik sı

nı

r ı

na kadar yük uygulanmı

ş ve parçada boyca bir uzama olmuşsa yük uygulaması kalktığında hangisi gerçekleşir?A) Elastiklik sınır ında parça kopar B) Parça yükten önceki boyuna döner C) Parça yükten sonraki boyunda kalır D) Parça uzamaya devam eder

3. Çekme deneyi sırasında parçaya koparana kadar yük uygulanmıştır. Parçada oluşangerilme sıralaması hangisidir?A) Orantı sınır ı-elastiklik sınır ı-akma noktası-çekme noktası-kopmaB) Elastiklik sınır ı-akma noktası-orantı sınır ı-çekme noktası-kopmaC) Akma noktası-orantı sınır ı-elastiklik sınır ı-çekme noktası-KopmaD) Orantı sınır ı-elastiklik sınır ı-çekme noktası-kopma- akma noktası

4. Boyu 40 mm olan parça çekme deneyinden sonra kopmuştur. Kopan iki parça eklenerek ölçülmüş, son boy 56 mm olarak bulunmuştur. Bu parçanın yüzde uzaması kaçtır?A) 40 B) 50 C) 60 D)70

5. Çekme cihazında malzemelerin hangi dayanımı ölçülmez?A) Çekme dayanımı B) Eğme dayanımı C) Basma dayanımı D) Sertlik dayanımı

DEĞERLENDİRME

Cevaplar ınızı cevap anahtar ı ile kar şılaştır ınız. Doğru cevap sayınızı belirleyerek kendinizi değerlendiriniz. Yanlış cevap verdiğiniz veya cevap verirken tereddüt yaşadığınızsorularla ilgili konular ı faaliyete geri dönerek tekrar inceleyiniz




39

B. UYGULAMALI TEST

Yaptığınız uygulamayı kontrol listesine göre değerlendirerek, eksik veya hatalı gördüğünüz davranışlar ı tamamlama yoluna gidiniz.

KONTROL LİSTESİ


Örnek deney parçasını hazırladınız mı?

Örnek parçayı üst çene yuvalar ına tutturdunuz mu?

Alt çeneyi aşağı ve yukar ı hareket ettirerek parça boyuna göreayarladınız mı?

Alt çenelerin örnek parçayı kavramasını sağladınız mı?

Kumanda panelinin sol taraf ındaki basınç boşaltma vanasını kapattınız mı?

Sağ taraftaki basınç hız ayar vanasını yavaşça açarak 200-300 kg’lık ön yük vererek çenelerin deney çubuğunu kavramasını sağladınız mı

DEĞERLENDİRME

Yaptığınız değerlendirme sonunda hayır şeklindeki cevaplar ınızı bir daha gözdengeçiriniz. Kendinizi yeterli görmüyorsanız öğrenme faaliyetini tekrar ediniz. Eksikleriniziaraştırarak veya öğretmeninizden yardım alarak tamamlayabilirsiniz.




40


Bu faaliyet sonunda, gerekli ortam sağlandığında, TSE 206, ASTM E9, standardınauygun, metal parçalarda basma deneyi yapabileceksiniz.

Basma dayanımı bilinmeyen malzemelerin, kullanıldığı sistemlerde veya makinelerdehangi sorunlarla kar şılaşılacağını araştır ınız, bu sorunlar ın sonuçlar ını sınıfta tartışınız.

5. BASMA DAYANIM DENEYİ

5.1. Basma Gerilmesi

Basma gerilmesi, basma gerilmesi uygulanan parçanın basma doğrultusuna dik olankesitinin birim alanına düşen kuvvettir. Basma deneyi, işlem olarak çekme deneyinintersidir. Daha çok gevrek malzemelere, taş, tuğla, beton vb malzemeler ile basma kuvvetialtında bulunan dökme demir ve yatak alaşımlar ına uygulanır.

Basma ile malzemede deformasyon meydana gelir ve parçada boy k ısalması görülür.

Basma deneyi sırasında deney parçası üzerinde görülen çatlama veya k ır ılmamaksimum basma dayanımını gösterir. Hasar göstermeyen malzemelerde ise örnek parça boyunun toplam k ısalması % 50’ ye ulaştığı anda hasar gören malzeme gibi kabul edilir ve basma dayanımı bu haldeyken hesaplanır. Boydaki k ısalma % 50’ ye ulaştığı andakiuygulanan kuvvet, parçanın ölçü uzunluğu içindeki başlangıç kesit alanına bölünerek malzemenin basma dayanımı bulunur ve σ B 50 diye gösterilir. Aynı şekilde, parçadagörülen ilk çatlama ve k ır ılma anındaki uygulanan kuvvet ilk kesit alanına bölünür ve basmadayanımı bulunur.

σ B = Basma dayanımı (Kg/mm2) P = Uygulanan en büyük basma yükü (Kg)S0= İlk kesit alanı (mm2)

Pσ B = ————

S0

Şekil. 5.1: Basma prensibi

S0 PP


AMAÇ

ARAŞTIRMA



41

Şekil 5.2: Dökme demirin basma ve çekme diyağramı

5.2. K ısalma Yüzdesi

Parçadaki kalıcı k ısalmayı yani plastik biçim değiştirme miktar ını bulmak için, ilk çatlama veya k ır ılmadan sonra kuvvet kaldır ılır ve parça cihazdan çıkar ılır. Ölçü çizgileriarasındaki ve aşağıdaki şekilde hesaplanarak % k ısalma bulunur.

Bu deneyle, malzemenin süneklik ve kalıcı şekil değiştirme (deformasyon) özellikleri belirlenir.

L0 = İlk boy (mm) L0 - LL = K ısalmış boy % K ısalma = ————— × 100

L0

5.3. Kesit Büyümesi

K ır ılma ve çatlamadan sonra deney parçası yerinden alınır ve ölçü işaretleri (Şekil5.3.) arasındaki en kalın yerin boyutlar ı (çapı) ölçülür. Kesit büyümesi yüzdesi aşağıdakiformülle bulunur.

S0 = Deney parçasının iki kesit alanı (mm2).S = Basma deneyinden sonra, parça üzerindeki en büyük kesit alanı (mm2).

S - S0 % Kesit büyümesi = ————— × 100

S0

5.4. Basma Deney Parçalarının Hazırlanması

Basma deneyi için genellikle silindirik deney parçalar ı kullanılır. Özel durumlardadikdörtgen kesitli veya sacdan yapılmış deney parçalar ı da kullanılabilir. Parçalar ın yüzeyleridüzgün ve birbirine paralel olmalıdır. Basma numunelerinin çapı ve boyu belli oranlar

Uzama ve k ısalma yüzdesi

Mak. Basma Dayanımı

Mak. Çekme Dayanımı

Parçalanma

G e r i l i m

Çekme



42

içerisinde olmalıdır. Boyu fazla uzun olursa deney sırasında numune eğilebilir ve yük,dengeli bir şekilde dağılmaz.

Silindirik deney parçalar ı T S 206’ ya göre 3 grup altında toplanmıştır.

K ısa boy deney parçalar ı: parçanın yüksekliği çapa eşittir ( h = d ). K ısalma yüzdesiistenmeyen deneylerde kullanılır.

Orta boy deney parçalar ı: Parçanın çapı, uzunluğunun 3 katıdır ( h = 3.d ).Malzemelerin genel basma özelliklerinin belirlenmesi için kullanılır.

Uzun Boy Deney Parçalar ı: Parçanın çapı, uzunluğunun 10 katıdır ( h = 10.d ).

Deney parçalar ının çapı, alınan numunelerin boyutlar ına ve kullanılan cihazınkapasitesine göre seçilir.

Genellikle 10 – 30 mm çapında deney parçalar ı hazırlanır.

Parçada ölçü uzunluğunun işaretlenmesi şu şekilde yapılır.K ısalma yüzdesi, kesit büyümesi gibi deneylerde daha sağlıklı bir ölçümün

yapılabilmesi için numune parçalar ının üzerinde iki çizgi oluşturulur. Deney öncesi ve deneysonrası bu çizgi aralıklar ı dikkate alınır (Şekil 5.3).

Ölçü uzunluğu işaretleri, deney parçası tabanlar ından en az deney parçası çapının veyagenişliğinin 1/4 ‘ü kadar içerden olmalıdır.

Ölçü çizgileri

Şekil 5. 3: Basma deney parçası



43

UYGULAMA

İşlem Basamakları Öneriler İstenilen metal malzemeden

örnek deney parçası hazırlayınız (Resim 5.1).

Basma cihazının alt plakasını eğilme platformunun ortasınagelecek şekilde tak ınız (Resim5.2 ).

Silindir şeklindeki üst kafayı,

cihazın üst tablasınavidalayarak tutturunuz (Resim5.3).

Alt kafanın üzerine konan parçayı hareketli üst çene ilesık ıştır ınız.

Cihazın hızını, basınç hız ayar vanası ile ayarlayınız.

Yük uygulamaya ilk k ır ılma

veya çatlamanın oluştuğu anakadar devam ediniz (Resim5.4).

Bunu cihaza bağlı bir komparatör ile takip ediniz.

Cihazın göstergesindenuygulanan yükü tespit ediniz(Resim 5.5).

Daha sonra cihazı durdurunuz.

Gerekli ölçüm vehesaplamalar ı yapınız.

Resim 5.1

Resim 5.2

Resim 5.3

Resim 5.4

Resim 5.5

El aletleri ile çalışırkendikkatli olunuz.

Örnek parçahazırlarken çap ve boyoranlar ına dikkatediniz.

Çevre temizliğinedikkat ediniz.

Basınç hız ayar vanası

Basınç boşaltmavanası

UYGULAMA



44





1. Dökme demirden bir parçaya alttan ve üstten kuvvet uygulandığında parçanın şekli nasıldeğişir?A) Parçanın boyu uzar. B) Parçanın boyu k ısalır.C) Çapı daralır. D) Herhangi bir değişiklik olmaz

2. Parçaya uygulanan basma deneyini sonucunda aşağıdakilerden hangisi bulunabilir?A) Yüzde kesit büyümesi B) Yüzde akmaC) Yüzde uzama D) Yüzde kopma noktası.

3. İlk boyu 120 mm olan parçanın basma deneyinden sonra boyu 60 mm’ye düşmüştür. Bumalzemenin % k ısalması kaçtır?A) 40 B) 50 C) 60 D) 70

4. İlk çapı 10 mm olan örnek parçanın, yük uygulandığında çapı basılma sonucu 17 mmolmuştur. Bu malzemenin % kesit büyümesi kaçtır?A) 40 B) 50 C) 60 D) 70

5. Aşağıdakilerden hangisi k ısa boylu deney parçasının standardına uygundur? A) Çap 30 mm, Boy 30 mm B) Çap 20 mm, Boy 100 mmC) Çap 30 mm, Boy 300 mm D) Çap 30 mm, Boy 150 mm

DEĞERLENDİRME

Cevaplar ınızı cevap anahtar ı ile kar şılaştır ınız. Doğru cevap sayınızı belirleyerek kendinizi değerlendiriniz. Yanlış cevap verdiğiniz ya da cevap verirken tereddüt yaşadığınızsorularla ilgili konular ı faaliyete geri dönerek tekrar inceleyiniz




45

B. UYGULAMALI TEST

Yaptığınız uygulamayı kontrol listesine göre değerlendirerek, eksik veya hatalı gördüğünüz davranışlar ı tamamlama yoluna gidiniz.

KONTROL LİSTESİ

DEĞERLENDİRME KR İTERLER İ Evet HayırDökme demirden örnek parça hazırladınız mı?Basma cihazının alt plakasını, eğilme platformunun ortasına gelecek şekilde taktınız mı?Silindir şeklindeki üst kafayı, cihazın üst tablasına vidalayarak

tutturdunuz mu?Parçayı alt kafanın üzerine koyarak, hareketli üst çene ile sık ıştırdınızmı?

Cihazın hızını, basınç hız ayar vanası ile ayarladınız mı?

Yük uygulamaya ilk k ır ılma veya çatlamanın oluştuğu ana kadar devam ettiniz mi?

Cihazın göstergesinden uygulanan yükü tespit ettiniz mi?

Cihazı durdurdunuz mu?

Gerekli ölçüm ve hesaplamalar ı yaparak, doğru sonuçlara ulaştınız mı?

DEĞERLENDİRME

Yaptığınız değerlendirme sonunda hayır şeklindeki cevaplar ınızı bir daha gözdengeçiriniz. Kendinizi yeterli görmüyorsanız öğrenme faaliyetini tekrar ederek veya araştırarak eksiklerinizi tamamlayabilirsiniz.

Cevaplar ınızın tamamı evet ise modül değerlendirmeye geçiniz.



46

MODÜL DEĞERLENDİRME

Faaliyetler sonucunda öğrenmiş olduğunuz bilgileri ve edinmiş olduğunuz uygulamayeterliliğini ölçmek ve değerlendirmek için öğretmeniniz size ölçme araçlar ı uygulayacaktır.

Ölçme sonucuna göre modül ile ilgili durumunuz, öğretmeniniz taraf ındandeğerlendirilecektir.

Modül değerlendirme için öğretmeninizle iletişime geçiniz.

MODÜL DEĞERLENDİRME



47

CEVAP ANAHTARLARIÖĞRENME FAALİYETİ 1 CEVAP ANAHTARI

1 C

2 A3 D4 B5 B

ÖĞRENME FAALİYETİ 2 CEVAP ANAHTARI

1 C

2 D3 B4 B5 A


1 C

2 D3 A4 B


1 C

2 B3 A4 A

5 D


1 B

2 A3 B4 D

5 A

CEVAP ANAHTARLARI



48

KAYNAKÇA

KORÇAK Halil, Döküm Laboratuarı, Ankara 2000.

KOMİSYON, Genel Dökümcülük Bilgisi Cilt–3, MEB Ankara 1981.

KÖSE Recep, Öğretmen Ders Notları 2005.

www.dekatest.tr.com

www.alsalab.com

http://www.turkdokum.com

KAYNAKÇA

çekme dayanımı ve hb hesaplama

Documents