3.1. MEKANİK TEST METOTLARI


 a. Gerilme kuvveti

ASTM E8: Metalik Malzemelerin Gerilme Metotları 

Bu test metotları Metalik malzemelerin oda sıcaklığındaki gerilme testlerini kapsar; akma (verim) kuvveti, akma noktasında uzama, gerilme kuvveti, uzama, ve alan azalması gibi özelliklerin tayinine olanak verir. Gerilme testleri, uniaksiyal (tek-eksenli) gerilme kuvveti altında malzemelerin kuvveti ve yumuşaklığı hakkında bilgi verir.

Test Örnekleri: Metodun kapsamında çok sayıda test örneği incelenmiştir; burada sadece tipik bazı örnekler gösterilmiştir. (Şekillerde verilen boyutlar örnek tipine göre farklı olup değerler ASTM E8’de tablolarda verilmiştir)

Dikdörtgen gerilme test örnekleri (Şekil-1)

Pim-yüklemeli gerilme test örnekleri (50 mm geyç uzunluğu) (Şekil-2)

Standart 12.5 mm yuvarlak test örneği (Şekil-3)

Ölçülen Özellikler:

Akma kuvvetinin tayininde çeşitli yöntemler uygulanabilir. Tipik bazı metotlar aşağıda verilmiştir. Ayrıca otografik diyagram metodu ve yarı-kuvvet metotları da uygulanabilir.

a. Akma (verim) kuvveti tayini: Stres-strain diyagramından (Şekil-4a),
Akma kuvveti, dengeleme (dengeleme ‘offset’ = %0.2) = 360 MPa

b. Yük altında tutma (EUL) metodu: Stres-strain diyagramından (Şekil-4b)
Akma kuvveti (EUL = % 0.5) = 52 000 psi

Akma noktasında uzama: Stres-strain diyagramından (Şekil-5)

Gerilme kuvveti (en son ‘ultimat’ gerilme kuvveti)
Gerilme kuvveti = yükmaks. / örneğin kesit alanı

Uzama = %30 artış (50 mm  geyç uzunluğu

Alan azalması: Kırılmadaki minimum kesit alanıdır


Şekil-1: Dikdörtgen şeklinde gerilme test örneği


Şekil-2: Pim – yüklemeli gerilme test örneği (geyç uzunluğu = 50mm)


Şekil-3: Standart 12.5 mm yuvarlak gerilme test örneği


Şekil-4: Akma kuvveti tayini için stres – strain diyagramları; (a) offset metodu; (b) yük-altında-tutma (EUL) metodu


Şekil-5: Akma noktasında uzama (YPE), üst akma kuvveti (UYS) ve
 alt akma kuvvetini (LYS) gösteren stres – strain diyagramı


b. Kayma (Creep) ve Stres Relaksasyon

ASTM E139: Metalik Malzemelerin Kayma (Creep), Kayma – Yırtılması ve Stres – Yırtılması

Bu test metodunda zamanın fonksiyonu olarak malzemenin deformasyon miktarı (creep test) ölçülür ve sabit gerilme kuvveti altında ve sabit sıcaklıkta kırılmanın meydana gediği zaman saptanır. Yırtılma (rupture) testleri bir malzemenin zamanın fonksiyonu olarak ultimat yük-taşıma yeteneğini gösterir.

Test Örnekleri: Test örneği olarak merdane şeklinde malzeme, ekstrud malzeme veya doğrudan işlenmiş malzeme kullanılabilir. Örneklerin merkez kalınlıkları 38 mm veya daha düşüktür. Örnekler dairesel kesitli, dikdörtgen kesitli olabilir.

Ölçülen Özellikler:

Stres = örneğe uygulanan sabit aksiyal kuvvet / testten önce ölçülen min. kesit alanı (oda sıcaklığında

Strain hesaplanır (ASTM E139)

Uzama: Şekil-1 ve Şekil-2

Alan daralması (veya azalması), % = testten önceki dar bölgenin min. kesit alanı – testten sonraki dar bölgenin min. kesit alanı

Creep eğrisinin karakteristiği (Şekil-3), Creep verilerinin değerlendirilmesi


Şekil-1: Uzama hesaplama metodu; orijinal geyç uzunlukları örneğin dar kısmında işaretlenir


Şekil-2: Uzama hesaplama metodu; orijinal geyç uzunluğunda dolgu, omuz, lif, v.s. olduğunda


Şekil-3: Tipik creep eğrisi


c. Yorgunluk (Fatigue) Testleri:

ASTM E466: Metalik Malzemelerin Sabit Genlikte Aksiyal Kuvvet Kontrollü Yorgunluk Testleri (1.1. d.1’de verilmiştir)

ASTM E606: Strain (Gevşeme) – Kontrollü Yorgunluk (Fatigue) Testi (1.1. d2’de verilmiştir)