Çentik Darbe Deneyi

Yusuf Mansurolu

www.xengineer.net

1

Deneyin Adı Çentik Darbe (Vurma) Deneyi Deneyin Amacı : Yava ve sürekli artan tek eksenli gerilme altında sünek veya tok olarak davranan birr ma bi malz lzem emee deiik koull ullard ardaa gev gevrek rekle letirile tirilebilir.M bilir.Malzem alzemelerin elerin gevre gevrekk kırıl kırılma ma etkisinde yeter toklua veya plastik ekil deiikliine sahip olup olmadıının tespiti için çentik darbe (vurma) yöntemi uygulanır. Vurma deneyi, çelik ve çelik döküm malzemeler için yapılabildii gibi demir dıı metaller içinde yapılabilir.Yöntemin basit ekli aaıdaki gibidir.





Deneyin Yapılıı: Deney, sarkaçlı vurma cihazında yapılır. Cihazın sarkaç çekici önceden belirlenmi bir H yüksekliinden düer ve en alt noktada arka yüzüne vurduu çentikli numune parçasını emeye zorlar. Burada çekiç, hava ve çekicin sap kısmının yataklandı ı yerde yer de oluan sür sürtün tünmel meleri eri yen yenmes mesii ger gerek ekmek mekted tedir ir ve bun bundan dan do dolay layıdı ıdırr ki, ki,çek çekiç iç numuneye vurmadan önce enerjisinde belli miktarda kayıplar ile karılaır. Deney parçasının kırılması veya desteklerin arasından ekil deitirerek geçmesi için sarkaç ener en erjijisi sini ninn bi birr kı kısm smıı kı kırm rmaa ii ol olar arak ak tü tüke ketitililir. r. Bu deer cih cihaz az gös göster terges gesind inden en dorudan doruya okunur. Vurma deeri çentik dibindeki anma kesitine oranlanırsa çentik darbe mukavemeti elde edilir. ç=Ek/A

Yusuf Mansurolu

2

www.xengineer.net

Yaptıımız Deney lem Sırası: 1- Deney Deney için için uygun uygun stand standartlard artlardaa hazırlan hazırlanmı mı deney numunesi alındı. 2- Num Numune une çent çentik ik kısmı kısmı çekic çekicin in vurac vuracaaı yönün tersine tersine doru,çentik mesnetlerin tam ortasına doru gelecek ekilde yerletirildi. 3- Çekiç düey konuma getirilecek ekilde en üst noktaya kaldırıldı. (150°’ye çıkartıldı çıka rtıldı,burad ,buradaa ciha cihazın zın özell özelliiin inee balı ola olarak rak çek çekici icinn kal kaldır dırılm ılması asıyla yla 30 kgm’lik bir enerji kazandırılmı oldu) 4- Daha sonra sonra çekiç sistemini sistemini ayakta ayakta tutan tutan mandal çekildi çekildi ve çekiç çekiç serbest serbest olarak harekete geçti. 5- Vurma ii olarak 10,6 kgm’lik enerji deney makinesinden tespit edildi.

ELEKTRK ARK KAYNAINDA ITAB TANE RLEMESNN ETÜDÜ Kaynak art artlar larıı ola olarak rak lev levha ha ka kalın lınlılıı az azald aldıkç ıkça,ö a,önn tav tavlam lamaa sıc sıcakl aklııı ve paso uzunluu arttıkça taneler irilemekte ,balantı yerinde kesien parça sayısı arttıkça ise daha ufak taneler elde edilmektedir.Tane çapı ufaldıkça kaynaklı balantının mukavemeti artmaktadır. Kaynaklı balantıların mukavemet davranıları üzerine tane büyüklüünün önemli etkisi vardır.Tanelerin mümkün olduu kada kadarr ufaltı ufaltılması lması ve tane irilemesinin olduu bölgelerde sıcaklıkların kısa süreli tutulması gerekmektedir.Burada alınacak bir dier önlemde sıcaklık girdisinin az olmasını salamak.

ARATIRMA KONUSU :

KAYNAK HATALARI VE BUNLARIN G DERLMES 1- ekil ve Ölçü Hataları: a ) Aynı Kalınlıkta Parçalar Aynı Hizada Deilse : Aynı kalınlıkta uç uca kaynak edilen iki parça aynı hizada de ilse,burada çentik etkisi olup dinamik yüklerde tehlike arz eder.Kazancılıkta 0,2 mm kadar seviye farkı kabul edilebilir.

Yusuf Mansurolu

3

www.xengineer.net

b ) Dikite Fazla Yükseklik : Fazla yüks yükseklik eklik,bile ,bilemen menin in sta statik tik yük yükler leree muk mukave avemet metine ine zar zarar ar ve verme rmekle kle ber berabe aberr dinami din amikk yük yükler ler bak bakımı ımında ndann sak sakınc ıncalı alıdır dır zir ziraa köelerd elerde,çen e,çentik tik tesiri yapa yapann kesk keskin in açılar veya bindirmeler tekil eder. c ) Metal Eksiklii : 1- Çuk ukur ur dik ikiiler : Kaynak azı tam dolmamı veya aız aralıı fazla olduundan kök pasosu çökmütür. 2- Ço Çokk ya yayg ygın ın köe kaynakları : Çok yava ilerleme hızı,hatalı elektrod meyli. 3- yi dolmamı krater: 4- Köelerin ergimesi : 5- Dikilerin çirkin görünüü :Ark uzunluu,amperaj,kusurlu çalıma sebepleridir.

2 ) Yapı Doku Hataları : a ) Nüfuziyet azlıı : 1) Küt alın kaynaklarına da sık rastlandıı gibi ince bir oksit filmi aradan sızıp ters tarafa geçer ve iyi nüfuziyet etmi bir kaynak görünüü arz eder. 2) Arklı küt alın kaynaklarında bir miktar ergimi metal arktan aaıya sarkar.Bu metal alt yüzeylere sadece yapımıtır. Sebepleri :

Genell ol Gene olar arak ak düük amper amperaj,uy aj,uygun gun olama olamayan yan elek elektrod trod salın salıntısı,ça tısı,çapı pı (kay (kaynak nak azının dibine eriemeyen fazla büyük çap) ve kaynak azı ile kaynak hızı,fazla uzun ark. b) Fazla nüfuziyet : Ters tarafta çöküntü veya sarkan iri damlalar halinde belirir. Sebepleri :

Aız aralıının fazla olması,kötü hazırlanmı bir aız,yüksek amper,uygun olmayan elektrod ve elektrod hareketi. c) Yanma kertikleri : Dinamik yükler altında çentik etkisi yapıp kırılmalar yol açar.

Yusuf Mansurolu

4

www.xengineer.net

d) Dikie cüruf ve oksit girmesi : Parçalar oksi Parçalar oksijenle jenle kesil kesildikte diktenn sonra kena kenarlar rlar temiz temizlenme lenmeden den kayn kaynaaa balanırsa birleme meye ye cü cüru ruff gi girm rmes esii ol olaaand andır. ır.Ark Ark uzu uzunn tut tutulu ulursa rsa ele elektr ktrod od ört örtüsü üsü ban banyoy yoyuu havanın olumsuz etkilerinden koruyamaz. e) Süngerlilik (gözenekli olma hali,kaynak dikiinin hidrojen absorbsiyon etmesi): Sıkımı ga gazla zların rın kaç kaçmay mayaa vak vakitit bul bulama amamal maları arınd ndan an ile ileri ri gel gelir. ir. Kay Kaynak nak dik dikiiinin hidrojen absorbsiyon etmesi : Kaynak sırasında hidrojen absorbsiyonu,katılamı kaynak metalinde porozite,balık gözlerine ve ITAB’da çatlama gibi çeitli problemlere yol açar.Çünkü azot gibi hidrojende demirde reaksiyon r eaksiyon ile ayrıır. 1- Paslı,boyalı,yalı vb. parçaların temizlenmeden kaynak edilmesi. 2-Kaynak banyosunun çabuk katılaması. 3-Parçaların ıslaklıı ve elektord örtüsünün rutubet almı olması. 4-Akım iddetinin zayıf olması. f) Çatlamalar : Bunlar soumanın baında veya sonunda meydana gelir. 1) Sıca Sıcakt ktaa Ça Çatltlam amal alar ar : Bu Bunl nlar ar,, al alaaımsız çeliklerde karbon ve kükürt oranları belli bir deeri aınca meydana çıkar.Daha çok kök pasolarda görünürler.Ön ısıtma kök pasosunun çatlama ihtimalini asgariye indirir. 2) Soukta Çatlamalar : Bunlar, daha çok % 0,25’den yukarı karbonlu çeliklerde görülür.Önl görül ür.Önlemek emek için düük hidro hidrojenli jenli elek elektrodla trodlarr kulla kullanılama nılamalıdır.A lıdır.Ayrıca yrıca ön ısıtmada yapılabilir. 3) Kaynak dikiini ininn hid hidroj rojen en abs absorb orbsiy siyon on etm etmesi esi : Kay Kaynak nak sır sırası asında nda hid hidroje rojenn absorbsiyonu,katılaı kaynak metalinde porozite,balık gözlerine ve ITAB’da çatlama gibi çeitli problemlere yol açar.Çünkü azot gibi hidrojende demirde reaksiyon ile ayrıır.

SÜNEKL ARTTIRAN ETKENLER SÜNEKL Tane Sınırları: Dislokasyonlar hareketlerini içinde bulundukları kayma sistemleri boyunca sürdürerek yüzeye çıkarlar. Taneler arasında bulunan tane sınırları amorf  yapıdadır. Dislokasyonlar bu tür yapılı tane sınırlarına rastlayıca hareketlerine devam edemezler ve sınır boyunca yı ılırlar. Yıılan dislokasyonların meydana getirdi i gerilme alanı arkadan gelenlerin hareketini zorla tırır. Bu nedenle ekil deitirmeyiarttırmak için gerilmeyi yükseltmek gerekir. Taneler küçüldükçe birim

Yusuf Mansurolu

5

www.xengineer.net

hacimdeki tane sınırı alanı büyür, kaymaya kar ı direnç artar, bunun sonucu plastik  ekil deitirme zorlaır, dolayısıyla sertlik ve mukavemet artar, fakat süneklik azalır.

Dislokasyonların Kar Karılıklı Etkile Etkilemesi ve Distorsiyonlar: Dislokasyonların çevrelerinde mevcut gerilme alanları nedeni ile kar ılıklı olarak etkileirler. Karılan aynı iaretli dislokasyonların gerilme alanları etkilenir, zıt iaretlilerinki ise birbirlerini yok eder. Birbirlerini kesen dislokasyonlarda Burger vektörü kadar basamak olu ur, boyları, dolayısıyla enerjileri artar. Di er taraftan kayma düzlemlerini delen dislokasyon çizgileri bir dislokasyon ormanı olu tururlar, bunlara rastlayan dislokasyon çizgileri aralarında yaylanarak gaçmeye zorlanırlar. Gerilme arttırıldıı zaman deiik düzlemler üzerinde birden fazla kayma sistemi etkin hale gelerek birbiri ile etkile irler. Ayrıca aırı zorlamalar kristal düzlemlerini distorsitona uratır, düzlemlerin düzgünlüünü bozar. Bu durumda dislokasyonların hareketi dahada zorla ır. Bütün bu etkenler nedeni ile plastik  ekil deitirme sürekli olarak zorlaır, dolayısıyla sertlik ve mukavemet artar. Bu ekilde plastik  ekil deitirme sonucu olu an sertlik artıına  ekil de  i   tirme sertle mesi veya  pekle me denir. Metallerdeplastik  ekil deitirme arttıkça sertlik ve

mukavemet yükselir, süneklik azalır, aynı zamanda enerji artar.

Alaımlandırma: Arı metaller genellikle yumuak ve düük mukavemetli olurlar ve Ala kolay ekil deitirirler. Arı metallere katılan alım elemanları özellikleri önemli ölçüde deitirir, genellikle ısı ve elektrik özellikleri azalır, dislokastonların hareketi zorlaır, dolayısıyla sertlik ve mukavemet artar, süneklik azalır. Ala ımlarda mukavemeti arttırıcı iki ana etken vardır. Birincisi kafes yapısında h omojen daılmı yabancı atomlar, ikincisi iç yapıda daılmı halde bulunan ba ka bir sert fazdır.

Tane Büyüklü Büyüklüünü De Deitirme: Metallerde tane büyüklüü azaldıkça birim hacimdeki tane sınırı alanının arttıı, dislokasyon hareketlerinin engellendi i, dolayısıyla sertlik ve mukavemetin yükseldi i sünekliin ise azaldı ını biliyoruz. Metallerde katılama süresindeki souma hızı tane büyüklü ünü etkiler. Buna göre bir faz dönüümü sıcaklıı üstündeki bir metalde hızlı so uma sürecinde çekirdeklenme daha dü ük  sıcaklıklarda balıyacaı için oluma hızı yüksek, fakat tane boyutları küçük olur ve sonuçta ince taneli yapı elde edilir. Yava soumada az sayıda fakat büyük taneler oluur ve dolayısıyla kaba taneli yapı meydana gelir. Yüksek sıcaklıktaki bir metal sourken faz dönü ümü söz konusu de ilse souma hızı tane büyüklü ünü etkilemez.

Isıl  lemlerle Mukavemet Arttırma ve Çökelme Sertle mesi: Metallerde dengeli lemlerle souma süresinde olu an yapılar kararlı olup belirli özelliklere sahiptirler. Denge diyagramları bileim ve sıcaklı a balı olarak oluan kararlı fazları ve faz dönü üm

Yusuf Mansurolu

6

www.xengineer.net

sıcaklıklarını gösterirler. Bu durumda so uma süresimde faz dönü üöleri zorlayıcı etki bulunmaksızın kendiliinden tamamlanır. Ancak kontrollü ısıtma ve so utma ilemleri ile salanan aırı koullar altında denge hali faz dönü ümleri kısmen veya tamemen önlenebilir. Bu koullarda elde edilecek bazı denge dı ı yarı kararlı fazlar

üstün

özelliklere sahip olabilirler. Bu ilkelere dayanarak endüstride çe itli ısıl ilemler gelitirilmitir. Bir ana faz içinde çok küçük parçacıklar halinde çökelmi  ikinci bir faz ekil deitirmeyi çok kısıtlar, dolayısıyla sertlik ve mukavemet artar süneklik azalır.