T.C KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
ÇENTİK DARBE DENEYİ DENEY RAPORU Hazırlayan: No: Grup No: Deney tarihi:
Fahri YEŞİLOT 990218043 02 17/10/2002
EKİM, 2002
İ ÇENT İ K DARBE DENEY
Mühendislik yapılarında kullanılan malzemelerin, bizleri yönlendirmeye yarayan çeşitli değerleri mevcuttur. Bu değerlerden yola ç ıkarak çeşitli hesaplamaları yaparız. Bunlar; akma dayanımı, elastiklik sınırı, çekme dayan ımı gibi değerlerdir. Fakat bu değerler bizleri bazen yanıltabilir. Bu değerlerden bağımsız olarak belirlenen çentik darbe dayanımı vardır. Malzemelerde gevrek (ani) kırılma dediğimiz sözkonusu olay mevcuttur. Gevrek kırılma; Malzemeye sürekli, yavaş artan ve tek eksenli yüklenilen gerilmenin, akma gerilmesini geçmemesine rağmen, verilen gerilmenin sonucunda malzemenin vermiş olduğu kırılma tepkisidir. Malzemenin böyle bir tepki göstermesi istenmez. Mühendisler çalışmalarında kullanıdığı malzemeleri kendi kontrolleri alt ına almak isterler. Bu yüzden kullanacağı malzemeyi yeterli ekonomikliğe, tokluğa ve sünekliğe sahip seçer. Bu seçimi yaparkende ensık kullandıkları deney çentik darbe deneyidir. Deneyin amac ı; bir projede kullanılacak malzeme veya malzemelerin seçiminde to kluk
veya süneklik özelliklerinin belirlenmesidir. Deneyin yapılışı; deneyde kullanılacan numune, çentik darbe dayan ımı belirlenecek
malzemeden yapılmış, standartlara uygun parçad ır. Bu numunenin farkl ı çeşitleri laboratuarı 1 deney föyünde mevcuttur. 17/10/2002 tarihinde yap ılan deneyde kullanılan deney numundesi şekildeki gibidir.
Mevcut numune deneyin yap ılacağı makineye iki şekilde yarleştirilebilir; ya çentikli taraftan numuneye vurulur (izod) yada çentiksiz taraftan vurlur. (charpy) Numune deneyin yapılacağı makineye dikkatlice yerleştrildikten sonra makinenin çekici serbest b ırakılarak çekicin numuneyi k ırması sağlanır. Daha sonra kuvvet skals ından çekicin numuneyi kırması için harcadığı kuvvet alınır. Kuvvet okunduktan sonra elde edilen kuvvet ile çentik darbe mukavemeti hesaplanır. Hesaplanılan değer direkt olarak mühendislik hesaplar ında kullanılamaz, sadece malzemenin gevrek kırılma eğilimi hakkında bize bilgi verir. 17/10/2002 tarihinde yapılan deneyde charpy dediğimiz stilde numune kırılmıştır. αç =
Ek Ao
=
( J / mm 2 )
Çentik darbe deneyinin yap ıldığı ortam sıcaklığı deney sonuçlarına etkiyeceği aç ıktır. Ayrıca çentik darbe dayanımına etki eden diğer faktörler ise malzemenin iç yap ısı, malzemeye uygulanan mekanik ve ısıl işlemler gibi etkenlerdir.
Yapılan deneyde numuneyi kırmak için harcadığım ız kuvvet 1,8 kgf’dir, bu de ğeri joule’ye çevirirsek 1.8x10= 18 j’dir. =18/800=0,0225j/mm2
α
Deneyde kırılan numunenin çentik darbe dayanınımı 0,0225 j/mm2’dir. Yapılan deneyden sonra laboratuarda kırılmış bulunan çeşitli numunelerin kırılma yüzeyleri incelendiğinde sünek malzemelerde yüzeylerin lamelli olduğu gözlenmiştir. Gevrek kırılma gözlenen numunelerde yüzeyler parlakt ır ve düzdür. Bizim kırm ış oldu ğumuz numunede ise yüzey parlakt ı, kırılan malzemenin gevrek bir malzeme oldu ğu yorumuna varabiliriz. Ayrıca kırılan yüzeyleri mikroskobik ortamda inceleyerek daha kesin sonuçlara varılınabilir.
Gevrek kırılmaya etki eden faktörlerin ba şında kaynakla birleştirilen malzemelerin çentik etkisi gelmektedir. Bu etki, kaynak metalinde, kaynak metali-ana metali aras ında veya ısı etkisi altnda kalan bölgede (ITAB) meydana gelir. Bu etkileri kontrol etmek için çe şitli kaynak kontrol testleri mevcuttur. Bu testler; penetrasyon, röntgen, göz testi gibi kontrol testleridir. Bu kontrollerle çentik etkisi kısmen kontrol altına alınabilinir. Çentik etkisi meydana getiren çatlaklar s ıcak yırtılma ve soğuk yırtılma olarak gruplandır. Sıcak yırtılma kat ılaşan malzemenin sıvı fazı ve katı fazının birbirini etkilemesi ile ortaya çıkar. Soğuk yırtılma ise soğuma gerçekleştikten sonraki gerilme farklılıklarından meydana gelir.
