metallerde ve seramiklerde geçerlidir EMg= N/m 2 ''dir.

Transkript

1 SORU 1) Gerlme brm şekl değştrme grafğn çzerek elastste modülü, elastk sınırı, çekme mukavemet, akma mukavemet, rezlyans, tokluk, %uzama, %kest daralması ve Hook kanunu termlern açıklayınız. Çekme deney standartlara uygun deney numunelerne tek eksende, belrl br hızla ve sabt sıcaklıkta koparılıncaya kadar çekme şlemnn uygulanmasıdır. L = 5 D Barba Kanunu Yük-Uzama dyagramından hesaplanarak elde edlene Gerlme-%Uzama dyagramı veya Teknolojk (veya Mühendslk) çekme dyagramı denr. P 2 L Gerlme kg / mm % Uzama% e x1 A L Yukarıdak şeklde OA lneer br doğrudur. Artan gerlmle orantılı olarak % uzama artar. A noktasından gerlm sıfıra ndrldğnde % uzama noktası da sıfıra ner. OA bölgesne Elastk Bölges denr. Bu bölgede Hook Kanunu geçerldr. OA doğrusunun eğm malzemenn Elastk Modülünü verr. Hook Kanunu: E e metallerde ve seramklerde geçerldr Elastste Modülü (veya Young Modülü): Gerlme OA E % uzama OA Elastste modülü deney koşullarına bağlı değldr, atomlar arası bağlar tarafından belrlenr ve çyapıya duyarlı değldr. Elastste modülü ne kadar büyükse, elastk uzama oranı da o kadar küçüktür. Elastste modülünün brm N/m 2 'dr. Örneğn, Yapı çelğ çn elastste modülü, Eçelk=2 1 9 N/m 2, Alümnyum çn, Ealümnyum=7 1 9 N/m 2 Magnezyum çn EMg= N/m 2 ''dr. Metalk malzemelern elastste modüllerne alaşım elementlernn, ısıl ve mekank şlemlern etks nspeten azdır. Ancak sıcaklığın etks büyüktür. Sıcaklık arttıkça elastste modülü azalır. Dyagramdak A noktası Elastk Sınır olarak tanımlanır. (Elastk Sınır = PA/A). A noktasında bazı malzemelerde (özellkle az ve orta karbonlu çelklerde) plastk şekl değştrmeye başlamadan önce AKMA olayı gözlenr. Dyagramda A noktası üst akma, K noktası se alt akma olarak fade edlr. Akma gerlmes;

2 A P A A Akma olayı, malzemedek dslokasyonların kltlenmes ve çoğalması le açıklanmaktadır. Akma olayı bütün malzemelerde barz değldr. Elastk sınır, akma sınırı olarak blnr. Barz akma göstermeyen malzemelerde akma gerlmes teknolojk çekme dyagramında belrl br kalıcı uzamaya (%e = %.2) karşıt gelen gerlme olarak belrlenr. Br malzemenn elastk olarak şekl değştrdğnde absorbe ettğ enerjy, şekl değşm yapan kuvvetn ortadan kalkmasıyla ger vermes özellğne rezlyans denr. Rezlyans, rezlyans modülü (UR) le ölçülür. Bu değer çekme eğrsnn elastk sınıra kadar olan kısmın altında kalan alandır. Rezlyans modülü; U R A e 2 A 2 A 2E Yüksek akma gerlmes ve düşük elastste modülüne sahp malzemeler (örneğn yay çelğ) yüksek rezlyans modülüne sahptr. Yay çelğnn akma sınırının büyük olmasından dolayı rezlyans modülü de büyüktür. Az karbonlu çelklerde ve bazı alaşımlarda akma olayı gerlmenn br üst akma noktasına erşmes le başlar, sonra gerlme br alt akma noktasına kadar düşer. Bu olay gerlme yığılmasının bulunduğu, genellkle deney parçasının tespt noktasına yakın yerlerde doğan homojen olmayan deformasyonlarla brlkte başlar ve gözle görülen Lüders bandları şeklnde bütün bölgede yayılır. A noktasından tbaren artan gerlmle orantılı olmayan şekl değşm meydana gelr. B noktasında belrl br bölgede numune kesdnde boyun verme olayı gözlenr. Boynun oluştuğu en yüksek gerlme Çekme Gerlmes dr. Numune C noktasına geldğnde kopar. Çekme Dayanımı: Ç P max A Tokluk: Br malzemenn plastk deformasyon sırasında enerj absorbe etmes özellğne tokluk denr. Çekme eğrs altında kalan alan, malzemenn tokluğunun br ölçüsüdür. Tokluk e K de m Yüksek karbonlu yay çelğnn akma ve çekme mukavemet orta karbonlu yapı çelğnden daha yüksektr. Ancak yapı çelğnn süneklğ (% uzaması) daha ydr, alttak alan daha büyük olması nedenyle daha tok br malzemedr. Buna göre tokluk, mukavemet ve süneklğn her ksn de çne alan br özellktr.

3 Br malzemenn şekl değştrme yeteneğne süneklk denr. Uygulamada şleneblme yönünden öneml olan bu özellk, çekme deneynde kopma anında oluşan toplam plastk şekl değştrme veya kopma uzama oranı le belrtlr. Uygulamada kolaylık amacı le çubukların üzer brer cm ara le şaretlenr. Kopmadan sonra k parça uç uca getrlr. lg ölçü boyuna karşı gelen çzg sayısının yarısı kadarı kopma bölgesnn solunda, yarısı kadarı da sağda sayılır. Bu şeklde elde edlen k sınır çzgsnn arası ölçülerek son boy ls bulunur. Çubuğun süneklğ εk aşağıdak bağıntıdan % olarak bulunur. K ls l l g g 1% Çekme deneynde kestn sürekl azalması nedenyle, mühendslk gerlme-gernme eğrsnde A değer alındığı çn gerçek gerlme değer mühendslk gerlm değernden farklıdır. Gerçek Gerlme; Gerçek uzama oranı; g P A L dl L ln L L L Çekme deney esnasında metaln krstal yapısı bozulur ve atom boyutu mertebesnde bazı boşluklar meydana gelr. Bu boşluklar malzeme hacmnn artmasına neden olur ancak bu artış çok küçüktür ve deformasyonun çok fazla olması durumunda ble hacm artışı orjnal hacmn %,1-%,1 kadardır. Bundan dolayı hacm sabt kaldığı kabul edlr. V L L e V A A L L L L L dl L ln L L ln 1 e A L L L A L 1 L L e 1

4 A g g A L L P A m P L A L 1 e P A m Brçok metalde şekl değştrme sertleşmes; n g K le fade edlr. K br sabt, n se şekl değştrme sertleşmes üssüdür. n<1 dr. Bu bağıntının her k tarafının logartması alınırsa: lnσg = lnk + n lnεg Bu bağıntı logartmk skalada br doğru denklem verr (y = a.x + b). Not: Max noktada brm şekl değşm değer εu = n Doğrunun eğm n, pekleşme üstelne eşttr. Gerçek brm şekl değşmn 1 yapan gerlme değer de dayanım sabt olarak adlandırılır. Metalk malzemelerde pekleşme üstel, < n <,4 arasında değşr. Pekleşme üstel, n, malzemenn deformasyon sertleşmesne uğrama ve deformasyonla dayanımını arttırma kablyetn belrlemektedr. Pekleşmeme durumunda (sıcak deformasyon) n değer sıfıra yaklaşır. Brçok mühendslk malzemes çn n;,15 le,25 arasında değerler alır. Dayanım sabt (K) se doğrudan malzemenn dayanımı hakkında fkr vermektedr. Dğer br değşle K değer yüksek olan malzemelern dayanımları da yüksektr. Yassı malzemelerde mekank özellklern yöne göre değşm, malzemenn anzotropk olduğunu gösterr. Anzotrop katsayısı (R), W R t Genşlktek gerçek uzama oranı; ln / W W W s

5 Kalınlıktak gerçek uzama oranı: ln / t İzotropk malzemelerde R=1 dr. t t s Numunenn alındığı bölgedek yöne göre anzotrop katsayısı değşeblr. Bu farklı açılardan numune alınır. Dkey anzotrop katsayısı oranı; R R 2R 45 R 9 4

6 SICAKLIĞIN MALZEME ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ Genellkle sıcaklığın yükselmes süneklk le tokluğu arttırır, elastklk modülü, akma sınırı ve çekme dayanımını düşürür. Sıcaklığın malzeme özellklerne etkler aşağıdak şekllerde görüleblr. Şekl. Sıcaklığın mühendslk çekme dyagramına etks Şekl. Sıcaklığın elastklk modülüne (E) etks

7 Şekl. Sıcaklığın pekleşme üstelne etks. (Malzeme; saf alümnyum)

8 GERİNİM HIZININ MALZEME ÖZELLİKLERİNE ETKİLERİ Gernmn zamana karşı değşm gernm hızı olarak adlandırılır. Şekl değştrme hızı (gernm hızı) her metal şekllendrme şlemnde farklılık arz eder. Örneğn; pres şlemlernde şekl değştrme hızının nspeten düşük olmasına karşılık, şahmerdanlarda (yüksek enerj le şekllendrmede) daha yüksek gernm hızları le şlem çok kısa br sürede tamamlanmaktadır. Şekl 4.7. Şekl değştrme hızının akma sınırına etks Gerçek ve mühendslk gernm hızları tanımlamak mümkündür. Bu amaçla aşağıda basma operasyonu ele alınmıştır. Şekl. H lk yükseklğndek parçaya basma kuvvet uygulanışı

9 Gerçek gernm hızı; dh/dt=v (deformasyonu yapan takımın hızı) Basma şlem çn presn sabt hızında artan gernm hızı elde edlr. Gernm hızını sabt tutmak çn pres hızını düşürmek gerekr. Çekme şlem çn ters geçerldr. Bu yargıya gerçek gernm hızı denklemn nceleyerek ulaşmak mümkündür. Akma sınırı da, çekme dayanımı gb, artan gernm hızına bağlı olarak yükselr. Şekl. Değşk gernm hızlarında elde edlen gerlme-gernm eğrler (1 C) Pekleşme üstel n se şekl değştrme hızı yükseldkçe küçülür. Şekl 4.9. Gernm hızının pekleşme üstelne etks. Pyasa koşullarında, soğuk haddelenmş çelk.

10 Plastk şekl değşm belrl sıcaklık alanlarında ve zaman sınırları çnde yapıldığı takdrde çelklere çok yüksek mukavemet özellkler kazandırılablr. Zaman-Sıcaklık-Dönüşüm dyagramlarından faydalanılarak yapılan bu tür şekl verme şlemler "termomekank" olarak ntelendrlr. Gernm hızının mukavemete etks, sabt sıcaklık ve gernm mktarı çn, genel olarak; bağıntısı le fade edlr. Burada C, K mukavemet katsayısına benzer br malzeme sabt, m se gernm hızı duyarlılığı üsteldr. Sıcaklığın yükselmes m değernn de artmasına yol açar. Soğuk şekl vermede m<.5, sıcak şekl vermede m =.5-.4, süperplastk malzemeler çn m = dr. (Süperplastk malzemeler hasara uğramadan büyük mktarda ünform olarak uzayablme kablyetne sahp malzemelerdr. Örneğn br kurşun - kalay alaşımı çn ünform uzama değer % 485 dr. Süperplastk malzemelere örnek olarak sıcak cam ve polmerler, çok nce tanel çnkoalümnyum ve ttanyum alaşımları gösterleblr. ) Çekme deneynde m değernn büzülmeye öneml br etks vardır. Deneysel gözlemler, yüksek m değerler çn, malzemenn hasara uğramadan önce büyük mktarda uzadığını yan yüksek m değerlernn büzülmey gecktrdğn göstermştr. Büzülme başlamak üzere ken, bu bölgede mukavemet ger kalan kısma kıyasla pekleşme nedenyle daha yüksektr. Ayrıca, büzülme bölgesnde uzamanın daha hızlı olması nedenyle, şekl değştrme hızı da deney çubuğunun ger kalan kısmına kıyasla daha büyüktür. Bu da büzülme bölgesnn mukavemetn arttıran br faktördür. Büzülme bölgesnde malzeme mukavemetndek artışın büzülme oluşumunu zorlaştıracağı açıktır. Sonuç olarak yüksek m değernn büzülme oluşumunu gecktreceğ ve kopmadan öncek toplam uzama mktarını arttıracağı anlaşılır.

11 SOĞUK BİÇİMLENDİRME Yenden krstalleşme sıcaklığının altında, ortam sıcaklıklarında gerçekleştrlen bçmlendrmelere soğuk bçmlendrme denr. Yenden krstalleşme sıcaklığının altında fakat oda sıcaklığının üstündek şekl değştrmeye yarı sıcak (oda sıcaklığındakne de soğuk şekl değştrme) deneblr. Deformasyona uğrayan krstalze yapı şekl değştrmenn lerleyşn güçleştrmektedr. Tüm hacm çndek deformasyona uğrayan tane sayısı arttıkça, önceden kaymış olan taneler henüz kaymamış olanları engelleyeceklernden kayma olayına karşı gderek artan br drenç meydana gelmektedr. Soğuk sertleşme ya da pekleşme olarak anılan bu olay sonucu, mekank özellklerde öneml değşklkler görülmektedr. Pekleşme (Şekl Değştrme Sertleşmes): Çekme deney sırasında elastk bölgede kuvvet bırakılırsa; malzeme lk halne aynı doğru üzernden ger döner. Malzeme üzernde kalıcı deformasyon kalmaz. Ancak plastk deformasyon bölgesnde kuvvet bırakılırsa; malzeme kuvvetn bırakıldığı noktadan elastk doğruya paralel şeklde ger döner. Apss kestğ nokta kadar malzeme üzernde kalıcı deformasyon kalır.

12 σ3 kadar çeklp sonra tekrar çeklen metaln çekme dyagramı Metale akma sınırının üzernde gerlme uygulanması durumunda dslokasyon yoğunluğu artar, dayanım değerler artar, sünekllğ azalır. Çekme şlemnn tekrarlanması durumunda dslokasyon yoğunluğunun artması devam edeceğ çn dayanım değerlerndek artış ve sünekllk değerndek azalış devam edecektr. Ancak bu şlemlern tekrarlanışı esnasında öyle br noktaya gelnr k; metal bu gerlmenn üzernde plastk şekl değşmne uğratılamaz. Soğuk şekl değştrme le sertlk, dayanım değerler le elastk ve akma sınırlarında yükselmeler; buna karşılık uzama, büzülme değerlernde ve dolayısıyla plastklk özellğnde de azalmalar görülür. Buradak mukavmleşme şekllendrme çn gerekl kuvvetn gderek arttırılması; plastk özellğnn düşmes de plastk şekl verme aralığının gderek daralması sonuçlarını getrdğnden, doğal olarak her k gelşmede bçmlendrmenn ler kademelernn uygulanmasını güçleştrmektedr.

13 Buradak şekllendrme güçlüğü, malzemenn türüne göre, hızlı veya yavaş br gelşme göstereblr. Ancak, pekleşme olayı başlangıçta hızlı br gelşme gösterdğ halde, % 5-6'lık şekl değştrme oranlarından sonra artış oldukça yavaşlamaktadır (Şekl 11 a ve b). Soğuk bçmlendrmenn getrmş olduğu mekank özellkler üzerndek bu değşmler le brlkte; çyapıdak kaymalar, yönlenmeler, homojenlğn bozulması ve anzotrop durumu bazı fzksel özellkler de etklemektedr. Örneğn, elektrk letkenlğ, manyetklk özellğ ve özgül ağırlıkta düşmeler görülmektedr. Şekl: Sıcak ve soğuk şekl değştrmenn orta karbonlu çelğn çekme dyagramına etks. (Elastklk modülü değşmez) Oda sıcaklığının üstünde fakat yenden krstalleşme sıcaklığının altında yapılan yarı sıcak şekl vermede doğal olarak yenden krstalleşme görülmez ancak soğuk şekl değştrmeye göre daha küçük br şekl verme kuvvet gerekr ve malzemenn şekl değştrrken hasara uğrama tehlkes azalır.

14 YENİDEN KRİSTALLEŞME (REKRİSTALİZASYON) Soğuk şekllendrme le ortaya çıkan bu özellk değşmler, yenden krstalleşme tavlaması uygulanmak suretyle kolaylıkla gderleblmektedr. Böylelkle de elde edlen parça veya mamullern yumuşatılması ve gerekyorsa ardışık paso uygulamalarına devam edlmes mümkün olmaktadır. Soğuk plastk şekl değştrme sonucunda metal malzemede tane yapısı değşr, ç gerlmeler ve anzotrop meydana gelr, mekank ve fzksel özellkler değşr. Soğuk bçmlendrme malzemenn kafes yapısında bozulmalara yol açtığından, bunları gdereblmek ve atomların uygun pozsyonları almalarını sağlayablmek çn ısı enerjs verlmes gerekmektedr. Aşağıdak şeklde (Şekl 12) yenden krstalleşme olayının belrl br süreç çndek gelşmes görülmektedr. Burada, kuvvetl kayma olmuş noktalardan başlamak üzere, tane çekrdekler oluşmakta ve bunlar büyüyerek tüm parça kestnde normal tane yapısını meydana getrmektedr. Şekl 12.Yenden krstalleşme olayının gelşmes 1-Soğuk şekllendrlmş yapı, 2-Tane çekrdeklernn oluşumu, 3-4-Tanelern rleşmes, 5-Yenden bllurlaşmış yapı. Malzemeye, şekl değştrmeden öncek özellkler, yenden krstalleşme tavı (anneelng) le kazandırılablr. Yenden krstalleşme sıcaklığı bu olayın br saat çnde tamamlandığı sıcaklık olarak tanımlanır. Yenden krstalleşme sıcaklığının belrlenmes çn, yukarıdak üç boyutlu grafklerden, şletmelern kend statstk ver ve tecrübelernden yararlanıldığı gb, pratk olarak şu genel fade de kullanılablmektedr: Metaln ergme sıcaklığı Te ( Kelvn) se yenden krstalleşme sıcaklığı yaklaşık.4xte (Kelvn) mertebesndedr.

15 nofalumnum.jpg Ayrıca, soğuk şekllendrlmş parçaya uygulanan tavlamalar le özellklerdek değşm durumları Şekl 13'te gösterlmştr.

16 Şekl 14'te de soğuk şekl değştrme dereces ve sıcaklığa göre oluşan tane büyüklüğü değerler görülmektedr. Bu grafğ nceledğmzde, küçük tanel br yapı elde edeblmek çn, yüksek soğuk bçmlendrme dereceler seçmek ve bunun özellkle % 8-1'luk krtk değerlernden kaçınmak gereğnden yüksek sıcaklık ve gereğnden uzun sürel tavlamalar uygulamamak zorunludur. Çünkü bu takdrde herhang br tane, komşularına doğru genleşerek onları kısmen veya tamamen absorbe etme fırsatını bulmakta ve rleşmektedr. Dğer taraftan, yenden krstalleşmenn daha erken başlayıp (keskl eğr) daha çabuk gelşmesne yol açmaktadır. Aynı zamanda yüksek bçmlendrme dereceler, yapıdak parçalanmanın ve dolayısıyla oluşacak tane sayısının artmasına neden olduğu gb; dfüzyon prosesnn gelşmesnde yardımcı olarak malzemenn kmyasal bleşmndek farklılıkların azaltılmasını da sağlamaktadır. Küçük deformasyon dereceler, tane sayısının da küçük olmasını ve dolayısıyla stenmeyen r tanel yapı oluşumunu getrmektedr. Rekrstalzasyon olayı, bu sıcaklığın ne kadar altında uygulanırsa o ölçüde yavaş; üzerne çıkıldıkça o ölçüde hızlı gelşm gösterr. Bazı malzemelern yenden krstalleşmeler oda sıcaklığında ble olablr. Bunun yanında, kurşun, kalay, çnko ve kadmyum oda sıcaklığı cvarında yenden krstalleşr. Yenden krstalleşme tavı sonucunda malzeme şekl değştrmeden öncek özellklern tekrar kazandığı gb yapısı da genellkle daha nce tanel olur. Dolayısıyla, bu metaller oda sıcaklığında şekl değştrdklernde pekleşmez. Yenden krstalleşme süres de parça

17 veya mamulün büyüklüğüne göre değşmektedr. Çok değşken olmakla brlkte, pratkte yaklaşık olarak 2 6 saat cvarında uygulanablmektedr. Soğuk plastk şekl değştrmş br malzemey yenden krstalleşme sıcaklığının altındak sıcaklıklarda tavlayarak ç gerlmeler büyük ölçüde gderleblr. Bu sırada sertlkte öneml br düşme olmadığı gb mkroyapıda da gözleneblr br değşme olmaz yan bozulmuş tane yapısı düzelmez. Fakat fzksel özellkler şekl değşmnden öncek değerlerne ulaşır. Bu olaya toparlanma denr (recovery).

18 SICAK BİÇİMLENDİRME Yenden krstalleşme sıcaklığının üzerndek sıcaklıklarda uygulanan bçmlendrmelere, sıcak şekllendrme denmektedr. Sıcak bçmlendrme esnasında malzemeye, bünyesnn yenden krstalleşebleceğ sıcaklık ve sürenn tanınması gerekldr. O halde, soğuk bçmlendrmenn ortaya çıkardığı özellk değşmler burada söz konusu olmayacaktır. Malzeme tavlanmak suretyle şekl değştrme drenc azaltıldığı gb, aynı zamanda plastk şekl alma özellğ de artış göstermekte; daha kolay bçmlendrleblmektedr. Sıcak şekllendrme uygulanması le dayanım özellklernde yükselmeler görülmektedr. Sıcak şekllendrmenn sağlamış olduğu mekank özellklere br başka mal usulü le ulaşablmek mümkün olamamıştır. Çünkü uygun seçmler yapılması halnde küçük tanel br yapı elde edleblr. Aynı zamanda toplanmalar dağıtılıp daha homojen ve gözeneksz br yapı oluşturulablr. Ayrıca, tanelern uygulanan kuvvetler yönünde uzaması le uygun br lf oluşumu sağlanablr. Hatta parçanın dzayn şekl ve fonksyonuna göre terchl lf yönlendrmelerne de gdleblr. Bütün bunlar krtk ve dnamk zorlamalar altında çalışan makne ve motor parçaları çn sıcak şekllendrmenn terch edlmesne neden olmaktadır. Sıcak şekl verlmş mamullern yüzey okst tabakası le kaplıdır. Bu tabakaların kalınlığı, ısıtma (tav) fırının atmosfernn kontrol edlmesyle büyük ölçüde küçültüleblr. Fakat okstlenmenn, parça fırından çıkarıldıktan sonra şekl verme maknesne taşınırken de meydana gelebleceğ unutulmamalıdır. Okst tabakasının kalınlığı ve tp malzemeye, sıcaklığa ve süreye bağlıdır. Şekl verme sırasında yüzeydek okstler malzemeye gömülerek yüzey kaltesnn bozulmasına yol açablrler. Kurşun, kalay ve çnko gb oda sıcaklığı cvarında yenden krstalleşen metaller, bu sıcaklık mertebesnde şekl değştrdklernde pekleşmedkler çn, rjt-tam plastk malzeme modeller kullanılırlar. Fakat bu metallern, oda sıcaklığında şekl değştrme hızına çok hassas oldukları dkkate alınmalıdır.

19 SOĞUK VE SICAK BİÇİMLENDİRMENİN KARŞILAŞTIRILMASI a) Soğuk şekllendrmey ortam sıcaklıklarında plastklk özellğ y olan metallere (Cu, Al, düşük karbonlu çelk v.b.) uyguladığımız halde; sıcak şekllendrme daha zyade şekl değştrme drenc yüksek olan malzemelere uygulanmaktadır. b) Soğuk şekllendrmede küçük hacmsel değşmler; sıcak şekllendrmede se büyük hacmsel bçmlendrmeler görülmektedr. c) Soğuk bçmlendrme nce kestl (tel, nce sac v.b.) mamullere uygulanırken, sıcak şekllendrmenn kalın kestl parçalara uygulandığını görmekteyz. d) Soğuk bçmlendrme le soğuk sertleşme (pekleşme) olayı ortaya çıktığı halde, sıcak bçmlendrme yenden krstalleşme sıcaklığının üzernde uygulandığından malzemenn mekank özellkler yönünden böyle br değşmn söz konusu olmadığını görüyoruz.' e) Aynı şekl değştrme dereces çn soğuk bçmlendrmede daha büyük kuvvet ve ş değerlernn uygulanması gerekmektedr. f) Soğuk şekllendrme sonunda tavlama söz konusu değlse gevrek br yapı oluştuğu halde, sıcak bçmlendrme le sıkı yapılı, gözeneksz, sünek ve dnamk zorlamalara dayanıklı, yüksek mekank özellkler gösteren br yapı elde edlmektedr. g) Soğuk şekllendrmede tufal oluşumu ve kendn çekme söz konusu olmamakta; hassas tolerans lmtler çnde bçm ve boyut hassasyet sağlanablmekte ve genellkle talaşlı btrme şlem gerektrmemektedr. Hâlbuk sıcak şekllendrme çn bütün bunların aksn söylemek gerekmektedr. h) Soğuk bçmlendrmede, kalıntı (ç) gerlmelern, parça kestndek ünform olmayan şekllendrmelerden; sıcak bçmlendrmede se dengesz soğumalar sonucu oluştuğunu görüyoruz.

20 METALLERİN TEORİK DAYANIMI Metallern teknolojk değer, büyük ölçüde ve esas olarak, belrl br plastklk değer le brlkte ele alınan yüksek mukavemet özellkler olmaktadır. Mukavemet özellkler de, atomlar arası çekm kuvvetlerne bağlı olmaktadır. Yüksek kohezf kuvvetlerde genellkle büyük elastklk modüller, yüksek ergme noktaları ve küçük ısıl genleşme katsayıları le lşkl bulunmaktadır. Şekl 17'de k atom arasındak çekm kuvvet, atomların uzaklaşmalarına bağlı olarak fade edlmektedr. Krstale uygulanan çek zorlamasının etks le atomlar arası uzaklık artarken, kohezf kuvvette önce büyüyüp daha sonra hızla küçülmekte ve sonuçta sıfıra, nmektedr. Kohezf kuvvet eğrs, yaklaşık olarak br snüs eğrs olarak kabul edleblmektedr. Bu fadenn verdğ sonuçlar, pratk değerler le karşılaştırıldığında 1 1 katı olduğu görülmektedr. Teork kayma dayanımı le lgl olarak da benzer nceleme yapıldığında, yne böylesne büyük br oranın ortaya çıktığı görülmektedr. Bütün bunlar, gerçek kafes yapısını deal durumdan farklılaştıran bazı hataların, dslokasyonların varlığını kanıtlamaktadır.

21 KRİSTAL HATALARI Krstallern deal ve gerçek durumları arasındak farklılıklara genel olarak krstal hataları denmektedr. Bunlar, noktasal (boşluk, arayer atomu, yabancı atom) olabldğ gb, krstaln mkroskobk boyutlarındak kafes hataları olarak ta görüneblmektedr. Bunlar da, yüzeysel (tane ve kz sınırları, lfl yapı, çatlaklar, veya çzgsel (dslokasyonlar) olablmektedr (Şekl 18). Yapı hataları, malzemenn mekank özellkler (çekme ve kayma dayanımı, akma sınırı gb) üzernde etkl olduğundan önem taşımaktadır. Ayrıca, dslokasyon kaynakları kayma olayının gelşmesnde öneml rol oynamaktadır. Bu olayı, Frank-Read mekanzması le açıklamak mümkündür (Şekl 19). Başlangıçta, katılaşma olayı veya başlama durumuna göre oluşan dslokasyon yoğunluğu ( /cm 2 ) ne kadar fazla se, şekl değştrme o ölçüde kolaylıkla başlatılablr. Şekllendrme lerledkçe dslokasyon yoğunluğu da artmakta; dslokasyonların bünye çndek engellere (tane sınırları gb) takılıp yığılmaları le de şekl değştrmeye karşı gderek artan br drenç oluşmaktadır. Kuvvetl soğuk şekllendrmeye uğratılmış br metalde dslokasyon yoğunluğu /cm 2 değerne kadar yükseleblmektedr.

22 Şekl 19. Frank-Read kaynağının şematk gösterlş. Kayma düzlemndek D, D' noktaları le belrlenen dslokasyon çzgs T kayma gerlmesnn etksyle bükülüp kayma olayına neden olmaktadır. Krtk T değern aşan gerlmenn etksyle oluşan halka, kayma düzlemn süpürmekte ve. ortadak yayda yenden başlangıç durumuna dönmektedr. Bu olay, tek br kaynaktan tekrar tekrar sağlanmaktadır. Başlangıçtak dslokasyon kaynaklarının sayısı yeterl olmazsa, metal şekl değştremeyecektr. Ayrıca, dslokasyon üreten kaynak yok se, dslokasyon yoğunluğu artsa ble soğuk bçmlendrme kablyet azalmaktadır. Dslokasyonların herhang br engelle karşılaşmaları yığılmalarına yol açmaktadır. Bu engeller, tane sınırları, yüzey hataları olablr (Şekl 2). Orowan halkaları.