OTOMOTİV ENDÜSTRİSİNDE KULLANILAN AW 5754 (AlMg3) ALAŞIMLI SACLARIN ÇEKME DENEYİ İLE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "OTOMOTİV ENDÜSTRİSİNDE KULLANILAN AW 5754 (AlMg3) ALAŞIMLI SACLARIN ÇEKME DENEYİ İLE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ"

Berker Akan
7 yıl önce
İzleme sayısı:

1 OTOMOTİV ENDÜSTRİSİNDE KULLANILAN AW 5754 (AlMg3) ALAŞIMLI SACLARIN ÇEKME DENEYİ İLE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ CEM DOĞAN Karabük Üniversitesi, Makine Eğitim Bölümü, Karabük / Türkiye, E-Posta: cemdogan@windowslive.com Özet Bu çalıģmanın amacı, özellikle otomotiv endüstrisinde ve havacılık sektöründe yaygın olarak kullanılan AlMg3 alaģımlı sacların oda sıcaklığında çekme deneyi iģlemi ile Ģekillendirilebilirliğinin incelemesidir. Çekme deneyi iģleminde aynı özellikte 3 adet numune kullanılmıģ olup her birinin gösterdiği mukavemet grafik olarak gösterilmiģtir.deney ve analizlerden elde edilen sonuçlarda numunelerin akma gerilmesi, çekme mukavemeti, % uzama gibi özellikleri incelenmiģ olup ortalama değerler alınmasına olanak sağlamıģtır. Analizlerden elde edilen sonuçlar; akma gerilmesi, çekme mukavemeti, % uzama, % kesit daralması gibi ölçütler açısından değerlendirilmiģtir. Anahtar kelimeler: Çekme deneyi, AW 5754 (AlMg3), alüminyum ve magnezyum alaģımlı saclar 1.Giriş ġekillenebilme, bir malzemenin belirli bir yöntemle, belirli bir tasarıma uygun Ģekil alma yeteneği olarak tanımlanır ve malzeme, yöntem ve tasarım öğeleri ile belirlenir. Bu üç öğenin birbirine uygun olarak düzenlenmesi olan Ģekillendirme iģlemi deneme yanılma yöntemleri ile yapılmaktadır. [1][2]Günümüzde hala geçerli olan deneme yanılma yöntemleri ilk yaklaģım olarak yararlı olmasına karģın, oldukça masraflı olduğundan maliyetleri yükseltir. Bu nedenle malzemelerin Ģekillenebilme özelliklerini kolay anlaģılır biçimde ortaya koyan basit, hızlı, düģük maliyetli deneylere ihtiyaç vardır. ġekillendirmeyi etkileyen değiģkenler içerisinde en önemli değiģkenlerden bir tanesi malzeme ile ilgili özelliklerden malzeme mekanik özelliklerinin tayininde kullanılan çekme testidir. [3] Çekme deneyi uygulamada mekanik özelliklerden mukavemet ve sünekliliğin belirlenmesi amacıyla en fazla kullanılan deneydir. Çekme deneyi ile elastik özellikler ve plastik özellikler (akma gerilmesi, çekme mukavemeti, % uzama, % kesit daralması, tokluk vs.) tespit edilebilir. [4] Bunun dıģında deformasyon Ģartlarında (sıcaklık ve deformasyon hızı) yapılan deneylerden elde edilen gerilme-birim Ģekil değiģtirme eğrilerinin Ģekli, mekanik iģlem sırasında malzemenin deformasyon özellikleri hakkında fikir verir. Çekme deneyinden elde edilen gerilme birim Ģekil değiģtirme eğrisinden malzemenin deformasyon setleģmesi hızı, deformasyon sertleģmesi üssü, üniform birim Ģekil değiģtirme gibi plastik deformasyonda önemli mekanik özelliklerinin belirlenmesi mümkündür. [5] ġekil 1. de akma gerilmesi, çekme mukavemeti, % uzama, % kesit daralması, deformasyon sertleģmesi üssü

2 (n), deformasyon hızı duyarlılığı (m), anizotropi katsayısı (r), boyun verme ve kırılma noktası değerleri çıkartılabilir. Şekil 1. Çekme işlemi sonrasında ortaya çıkan değerler Deneyde Kullanılan Malzemenin Özellikleri Bu çalışmada Otomotiv sektöründe yaygın olarak kullanılan AlMg3 alaşımlı sacların şekillendirilebilirlik özellikleri incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda, 5,3 mm kalınlıklarında assan alüminyum üretimli sac malzemeler kullanılmıştır.kullanılan malzemenin özellikleri Tablo 1. de verilmiştir. Şekil 2. Çekme deney numunesi ve ebatları Tablo 1. Deneysel Çalışmalarda Kullanılan Numunenin Kimyasal Özellikleri

3 2.Deneysel Çalışmalar Deneylerde kullanılan sacların çekme testi hadde yönüne paralel (0 )bir şekilde, Şekil 2 de gösterilen 3 adet çekme numunesi alınarak çekme testi yapılmıştır. Çekme testlerinin yapılış şekli Şekil 3. de gösterilmektedir. Çekme testleri Şekil 4. de Zwick 400 marka çekme test cihazında oda sıcaklığında yapılmış olup, testler sırasında çekme hızı 15mm/dak. olarak sabit tutulmuştur. Şekil 3. Çekme test işleminin şekil olarak gösterimi Şekil 4. Zwick 400 Marka çekme test cihazı Numune cihazın çekme ünitesindeki alt çeneye takılır. Alt çene sabit, üst çene ise hareketlidir. Hareket, hidrolik bir sistem ile gerçekleştirilmiştir. Üst çene alt çeneye yaklaştırılarak numunenin

4 iki çene arasında olması sağlanmıştır. Numune cihaza bağlandıktan sonra çekme işleme gerçekleştirilmiştir. (N3) (N2) (N1) Şekil 5. Çekme testi sonrasında numunelerin görüntüleri 3.Deneysel Sonuçların İrdelenmesi Tablo 2. Numunelerin çekme deneyinde elde edilen gerilme uzama eğrilerinin aynı grafik üzerinde gösterilmesi

5 Şekil 6. Çekme kuvveti sonrasında numunenin aldığı görüntüler Tablo 3. Deneysel çalışmalarda, numunenin bulunan mekanik özellikleri Tablo 4. Çekme deneyi sonrasında numunelerin akma mukavemetlerinin karşılaştırılması Numunelerin akma mukavemetlerinin değerleri şekil olarak gösterilmiştir. Bu grafik incelendiğinde en yüksek akma mukavemeti 163,34 ile N3 numunesine aittir. En düşük akma mukavemeti 161,85 ile N2 numunesine ait olduğu görülmektedir.

6 Tablo 5. Çekme deneyi sonrasında numunelerin çekme mukavemetlerinin karşılaştırılması Numunelerin çekme mukavemetlerinin değerleri şekil olarak gösterilmiştir. Bu grafik incelendiğinde en yüksek çekme mukavemeti 243,58 N/mm ile N3 numunesine aittir. En düşük çekme mukavemeti 239,96 N/mm ile N2 numunesine ait olduğu görülmektedir. Tablo 6. Çekme deneyi sonrasında numunelerin % uzamalarının karşılaştırılması Çekme deneyinde kullanılan numunelerden elde edilen sonuçlara bakıldığında en yüksek % uzama değeri % 14,29 ile N3 numunesine aittir.en düşük uzama değeri ise % 12,70 ile N2 numunesine aittir.

7 4.Sonuç ve Öneriler Mühendislik açısından çok önemli olan ve malzemelerin mekanik davranışlarını ortaya koyan değerler ve özellikler bu deneyle belirlenmiştir. Çekme test deneylerinde en yüksek mukavemet değerleri sırasıyla N3, N1, N2 olarak belirlenmiş olup mühendislik tasarımı yapılırken bulunan değerlerin arasında bir değer alınmasına olanak sağlanmıştır. 5.Teşekkür Bu çalıģmada teknik anlamda yardımlarından dolayı Mercedes-Benz Türk çalıģanları Sn. Nesrin Güngör, Sn. Mustafa AteĢ e ve Malzeme Test Laboratuvarı biriminden Sn ġeyma Sezen e teģekkür ederim. 6.Kaynaklar [1] Satyanarayana K.G., Pillai R.M., Pai B.C., Kestursatya M., Rohatgi P.K., Kim J.K., Development in Cast Metal Matrix Composites Over The Last Three and a Half Decades, Proceedings of the Third International Conference, Advances in Composite Materials, Bangalore. S , [2] Ramesh C.S., Anwar Khan A.R., Ravikumar N., Savanprabhu P., Prediction of Wear Coefficient of Al6061- TiO2 Composites, Wear, volume 259, S , [3] Turhan S., Alüminyumun Mekanik Özelliklerine ve Asınma Davranısına Magnezyumun ve Silisyumun Etkisi. Yüksek Lisans Tezi, _stanbul Teknik Üniversitesi, Metalurji Mühendisligi Bölümü, _stanbul, 64 s, [4] Aslanoğlu, Z., ġekillenebilirliğe Malzeme Özellikleri Etkisi, MüĢteri Eğitim Notları, AraĢtırma ve Teknoloji GeliĢtirme Müdürlüğü, Kdz. Ereğli, Haziran 2006 [5] Çimenoğlu, H., Kayalı, E. S., Malzemelerin Yapısı ve Mekanik DavranıĢları, ĠTÜ Kimya-Metalurji Fakültesi Ofset Atölyesi, Ġstanbul1991 [6] Yegorova, L.S., Galankin, G., Alüminyum ve AlaĢımlarının Metalografisi, Etibank Yayınları, yayın No 147, [7] Pelton D. Magnesium alloys poised to become light-weight alternative to aluminium. AutoPlant Mag, [8] KAÇAR Ġ,ÖZTÜRK F, Magnezyum AlaĢımlarının ġekillendirilmesindeki Son GeliĢmeler, Tasarım Ġmalar Analizleri Kongresi(26-28 Nisan 2006),Balıkesir-Türkiye [9] Çapan, L.; Metallere Plastik ġekil Verme, Çağlayan Basımevi, III.Baskı, Ġstanbul, (1999). [10] Kayalı, E.S, Ensari,C., Dikeç,F., Metalik Malzemelerin Mekanik Deneyleri Ġstanbul, (1990). [11] Yalçın, H.,Gürü, M., Malzeme Bilgisi, 121, Palme Yayıncılık, 2002 [12] KAYALI, E., Metalik Malzemelerin Mekanik Deneyleri, Ġstanbul, 1975 [13] Magnin T., Rieux,P., The Relation Between Corrosion Fatigue and Stress Corrosion Cracking in Al-Zn-Mg Alloys, Scripta Metallurgica, Vol.21, 907, 1987.

Benzer belgeler

Deneyin Amacı Çekme deneyinin incelenmesi ve metalik bir malzemeye ait çekme deneyinin yapılması.

1 Deneyin Adı Çekme Deneyi Deneyin Amacı Çekme deneyinin incelenmesi ve metalik bir malzemeye ait çekme deneyinin yapılması. Teorik Bilgi Malzemelerin statik (darbesiz) yük altındaki mukavemet özelliklerini