ÇELİK ÇUBUK ÇEKME DENEYİ

ÇELİK ÇUBUK ÇEKME DENEYİ

Amaç: Çelik çubukların çekme dayanımını, gerilme deformasyon ilişkisinin ve elastisite modülünün belirlenmesidir.. yani inşaat demirlerinin çekme dayanımlarının bulunması içindir.

Teori: Çelik, çekme ve basınç altında özelikler gösteren bir yapı malzemesidir. Çelikler imalat şekline göre iki gruba ayrılırlar:

• Sıcakta haddelenmiş çelik (doğal sertlikte): Bu tür çeliklerde istenilen kalitenin elde edilmesi için kimyasal bileşimlerindeki karbon, nikel, silisyum, manganez, krom ve vanadyum oranları ile oynanır. Bu oranlar ayarlanarak istenilen kalite elde edilmiş olur.

• Soğukta haddelenmiş çelik: Soğukta işlem görmüş çelikler, diğer tip çeliklere göre düşük ısılarda çekilip veya burularak imal edilir. Bu işlem sırasında moleküler yapı değişir. Bu nedenle çeliğin özellikleri değişir. Genellikle soğukta işlem gören çeliğin dayanımı artarken, deformasyon kapasitesi azalır.

Sıcakta haddelenmiş çelikte belirli bir akma sınırı vardır. Bu sınıra kadar gerilme-deformasyon ilişkisi doğrusaldır. Çelik akma sınırına gelmeden önce yükleme kaldırılırsa, çubuk ilk haline geri döner yani kalıcı bir deformasyon olmaz. Akma sınırına ulaşıldıktan sonra gerilme sabit kalırken deformasyonda hızlı bir artış olur. Bu bölgeyi gerilmenin arttığı pekleşme bölgesi izler. Gerilmedeki artış kopma noktasına kadar devam eder. Bu özellik bize çeliğin elastoplastik bir malzeme olduğunu gösterir. Doğal sertlikteki çeliğin gerilme-deformasyon eğrisinin doğru olan başlangıç kısmından yararlanılarak çeliğe ait elastisite modülü belirlenir.

Soğukta haddelenmiş çelikte belirli bir gerilmeye kadar doğrusal olan eğri bu noktadan sonra doğrusallığını kaybeder. Bu noktadan sonra malzeme elastik olma özelliğin kaybeder. Eğri yataya paralel bir duruma gelir ve çubuk zayıf olan bir noktadan kopar. Bu tür çelikte 0,002 birim uzamasında eğrinin doğrusal olan bölümüne paralel çizilerek, eğriyi kestiği yerdeki gerilme, akma dayanımı olarak kabul edilir.

Çekme deneyi standartlara göre hazırlanmış deney numunesinin tek eksende, belirli bir hızla ve sabit sıcaklıkta koparılıncaya kadar çekilmesidir. Deney sırasında, standart numuneye devamlı olarak artan bir çekme kuvveti uygulandığında, aynı esnada da numunenin uzaması kaydedilir.

Çekme deneyinin en büyük özelliği, deney sonucu bulunan malzeme özellikleri mühendislik hesaplamalarında doğrudan kullanılmasıdır. Çekme deneyi sonucunda numunenin temsil ettiği malzemeye ait aşağıdaki mekanik özellikler bulunabilir. - Elastisite modülü - Elastiklik sınırı - Rezilyans Akma gerilmesi - Çekme dayanımı - Tokluk - % uzama - % kesit daralması 2.Çekme Numuneleri Çekme deneyinde kullanılacak numunelerin biraz önce bahsettiğimiz özellikleri tam olarak hatasız bir şekilde çıkarabilmesi için, alındığı malzemeyi net bir şekilde temsil edebilmeleri şarttır.