Bir cismin içinde mevcut olan veya sonradan oluşan bir çatlağın, cisme uygulanan gerilmelerin etkisi altında, ilerleyerek cismi iki veya daha çok



Benzer belgeler
MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı 1 Deformasyon ve kırılma mekanizmalarına giriş

TOKLUK VE KIRILMA. Doç.Dr.Salim ŞAHĠN

KIRIK YÜZEYLERİN İNCELENMESİ

Sürünme ; Yüksek sıcaklıklara dayanıklı malzemelerde görülen hasar dır. Yük veya gerilme altında zamanla meydana gelen plastik deformasyona sürünme

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

Kırılma nedir? Bir malzemenin yük altında iki veya daha fazla parçaya ayrılması demektir. Her malzemede kırılma karakteri aynı mıdır? Hayır.

MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ

FRACTURE ÜZERİNE. 1. Giriş

MMU 402 FINAL PROJESİ. 2014/2015 Bahar Dönemi

MMU 420 FINAL PROJESİ. 2015/2016 Bahar Dönemi. Bir Yarı eliptik yüzey çatlağının Ansys Workbench ortamında modellenmesi

DARBE DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Metalik Malzemelerin Darbe Deneyi

Doç.Dr.Salim ŞAHİN YORULMA VE AŞINMA

MMU 420 FINAL PROJESİ

Malzeme yavaşça artan yükler altında denendiği zaman, belirli bir sınır gerilmede dayanımı sona erip kopmaktadır.

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

Dislokasyon hareketi sonucu oluşan plastik deformasyon süreci kayma olarak adlandırılır.

Kırılma. Kırılma türleri nedir? Çekme testi. Çentik darbe testi. Kırılma analizi. Kırılma görüntüleri. Ana Hatlar

Bu deneyler, makine elemanlarının kalite kontrolü için çok önemlidir

Statik ve Dinamik Yüklemelerde Hasar Oluşumu

MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ

Kırılma HASAR ANALİZİ. Prof. Dr. Akgün ALSARAN

MALZEME BİLGİSİ DERS 8 DR. FATİH AY. fatihay@fatihay.net

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ ve MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ METALİK MALZEMELERİN DARBE DENEY FÖYÜ. Arş. Gör.

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

MALZEME BİLİMİ. Mekanik Özellikler ve Davranışlar. Doç. Dr. Özkan ÖZDEMİR. (DERS NOTLARı) Bölüm 5.

Shigley s Mechanical Engineering Design Richard G. Budynas and J. Keith Nisbett

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

MALZEMELERDE RASTLANAN HASAR TÜRLERİNE GENEL BİR BAKIŞ

Malzemelerin Deformasyonu

MalzemelerinMekanik Özellikleri II

BETONARME YAPI ELEMANLARINDA HASAR VE ÇATLAK. NEJAT BAYÜLKE İnş. Y. Müh.

MALZEME BİLGİSİ DERS 6 DR. FATİH AY.

BETONARME KESİTLERİN EĞİLME MUKAVEMETLERİNİN BELİRLENMESİNDE TEMEL İLKE VE VARSAYIMLAR

Mühendislik Mimarlık Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü

MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ HASAR ANALİZİ YÜKSEK LİSANS - DOKTORA DERS NOTLARI. Doç.Dr.İrfan AY BALIKESİR

MUKAVEMET DERSİ. (Temel Kavramlar) Prof. Dr. Berna KENDİRLİ

BA KENT ÜNİVERSİTESİ. Malzemeler genel olarak 4 ana sınıfa ayrılabilirler: 1. Metaller, 2. Seramikler, 3. Polimerler 4. Kompozitler.

Isıl işlem, katı haldeki metal ve alaşımlarına belirli özellikler kazandırmak amacıyla bir veya daha çok sayıda, yerine göre birbiri peşine uygulanan

PLASTİK ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMLERİ

Boya eklenmesi Kısmen karışma Homojenleşme

Metallerde Özel Kırılganlıklar HASAR ANALİZİ

4. DİĞER MEKANİK ÖZELLİKLER VE KIRILMA TÜRLERİ

MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri

PLASTİK ŞEKİL VERME (PŞV) Plastik Şekil Vermenin Temelleri: Başlangıç iş parçasının şekline bağlı olarak PŞV iki gruba ayrılır.

ÇELİK YAPILAR (2+1) Yrd. Doç. Dr. Ali SARIBIYIK

Doç.Dr.Salim ŞAHİN SÜRÜNME

MALZEME SEÇİMİ ve PRENSİPLERİ

Malzeme Bilgisi ve Gemi Yapı Malzemeleri

BÖLÜM#5: KESİCİ TAKIMLARDA AŞINMA MEKANİZMALARI

KOROZYON DERS NOTU. Doç. Dr. A. Fatih YETİM 2015

Kırılma Hipotezleri. Makine Elemanları. Eşdeğer Gerilme ve Hasar (Kırılma ve Akma) Hipotezleri

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri

İmal Usulleri. Fatih ALİBEYOĞLU -7-

Mekanik Davranışın Temel Kavramları. Cisimlerin uygulanan dış kuvvetlere karşı gösterdiği tepkiye mekanik davranış denir.

(A) Çekme. (B) Basınç. (C) Dengesiz İki eksenli çekme. (D) Dengeli İki eksenli çekme. (E) Hidrostatik Basınç. (F) Kayma Gerilmesi.

Kaynak Hataları Çizelgesi

ÇELİKLERİN ISIL İŞLEMLERİ. (Devamı)

Malzeme Bilgisi Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Mekanizma ve etkileyen faktörler Difüzyon

BETONARME-I 3. Hafta. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

SERTLĐKLE MUKAVEMET ARASINDAKĐ ĐLĐŞKĐ

YAPI MALZEMELERİ DERS NOTLARI

Faz kavramı. Kristal yapılı malzemelerin iç yapılarında homojen ve belirli özellikler gösteren bölgelere faz (phase) adı verilir.

KAYNAKTA UYUMLULUK ORANI (MISMATCH) HOŞGELDİNİZ

ANİZOTROPİ. Schmid s Tek kristle uygulandığında:

Prof. Dr. HÜSEYİN UZUN KAYNAK KABİLİYETİ

METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010

Şekil 1. Sarkaçlı darbe deney düzeneği

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı 3 Tokluk özelliklerinin belirlenmesi Kırılma Mekaniği

Birbiriyle temas eden yüzeylerde sürtünme kuvvetleri güç kaybına, aşınma ise işleme toleranslarının kötüleşmesine neden olduğundan aşınma çok önemli

MALZEME BİLİMİ VE MÜHENDİSLİĞİ. Bölüm 7 Deformasyon Sertleşmesi ve Tavlama


8. KAZIMALI (FRETAJ) KOROZYON

Prof.Dr.İrfan AY. Arş.Gör.T.Kerem DEMİRCİOĞLU. Öğr. Murat BOZKURT. Balıkesir

MALZEME BİLİMİ VE MÜHENDİSLİĞİ. Bölüm 6 Mekanik Özellikler ve Davranışlar

Malzemelerin Mekanik Özellikleri

MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri

Kaynaklı Birleştirmelere Uygulanan Tahribatlı Deneyler

YTÜ Mimarlık Fakültesi Statik-Mukavemet Ders Notları

Kayma Doğrultusu. Kayma Sistemi Sayısı YMK Cu, Al, Ni, Ag, Au (1 1 1) 12 Fe, W, Mo (1 1 0) HMK Fe, W (2 1 1) Fe, K (3 2 1)

Uygulanan dış yüklemelere karşı katı cisimlerin birim alanlarında sergiledikleri tepkiye «Gerilme» denir.

ÇEKME DENEYİ 1. DENEYİN AMACI

TAHRİBATLI MALZEME MUAYENESİ DENEYİ

Birleşim Araçları Prof. Dr. Ayşe Daloğlu Karadeniz Teknik Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 10 YORULMA TESTİ

ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

KRİSTALLERİN PLASTİK DEFORMASYONU

METALURJİ VE MALZEME MÜH. LAB VE UYG. DERSİ FÖYÜ

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri

Yoğun Düşük sürünme direnci Düşük/orta korozyon direnci. Elektrik ve termal iletken İyi mukavemet ve süneklik Yüksek tokluk Magnetik Metaller

BÖLÜM 5 MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ

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

Bölüm 6. Tahribatlı Malzeme Muayenesi

METALİK MALZEMELERİN ÇEKME DENEYİ

ZnS (zincblende) NaCl (sodium chloride) CsCl (cesium chloride)

ALUMİNYUM ALA IMLARI

ÖĞR. GÖR. MUSTAFA EFİLOĞLU

BÖLÜM 7. RİJİT ÜSTYAPILAR

Transkript:

Bir cismin içinde mevcut olan veya sonradan oluşan bir çatlağın, cisme uygulanan gerilmelerin etkisi altında, ilerleyerek cismi iki veya daha çok parçaya ayırmasına "kırılma" adı verilir.

KIRILMA ÇEŞİTLERİ Gevrek Kırılma Sünek Kırılma Sürünme Kırılması Yorulma Kırılması

KLİVAJ KIRILMASI KAYMA KIRILMASI KIRILMA OLUŞ ŞEKLİNE GÖRE TANELER ARASI KIRILMA TANELERİ KESEREK KIRILMA

(c)2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning is a trademark used herein under license. Kırılma olayları genellikle çatlamanın başlaması ve çatlağın ilerlemesi olmak üzere iki safhada incelenir. Çatlak ilerlemesi kararlı veya kararsız olabilir. Kararlı çatlak ilerlemesinde, çatlağın boyunu belirli bir miktar artırabilmek için yükü de belirli bir miktar arttırmak gerekir. Kararsız çatlak ilerlemesinde yükleme sistemi öyledir ki, çatlak yükün arttırılmasına gerek kalmaksızın hızla ilerler.

Kararlı olarak ilerleyen çatlak belirli bir uzunluğa ulaştıktan sonra kararsız hale gelebilir. Kararsız çatlak ilerlemesi daha sonra belirtilecek olan, ayrılma, tane sınırlarından çatlama ve yırtılma mikromekanizmalarından biriyle oluşabilir. Kırılma gevrek ve sünek kırılma olmak üzere ikiye ayrılır: Çatlağın bulunduğu kesitin tamamı plastik şekil değiştirdikten sonra kararsız çatlak ilerlemesi oluşuyorsa, bu tip kırılmaya "sünek kırılma" adı verilir. Aksi takdirde kırılma, "gevrek kırılma"dır

Sünek kırılma: Kırılma öncesinde büyük miktarda plastik deformasyon vardır. Malzemenin tokluğu büyüktür. Kırılma genel akma gerilmesinden daha büyük gerilim değerinde oluşur. Yani, parça kırılmadan önce eğilir. Gevrek kırılma: Kırılma öncesinde çok az plastik deformasyon vardır. Malzemenin tokluğu (kırılmadan önce plastik deformasyonla enerji absorbe etme yeteneği) düşüktür. Kırılma, parçanın genel akma gerilmesinden küçük gerilme değerinde oluşur. Yani, parça eğilmeden önce kırılır.

SÜNEK KIRILMA Sünek kırılma, a) Dislokasyon yığılması sonucu boşluk oluşumu, b) Çekme etkisinde büzülme, çatlak oluşumu ve kırılma Sünek malzemelerde çatlaklar genellikle içyapıda bulunan oksit parçacıkları, boşluklar veya sert fazlar çevresinde oluşmaya başlar. Hiç boşluk bulunmayan ve sert faz içermeyen sürekli yapıya sahip olan kristallerde de dislokasyon yığılması sonucu çatlak doğabilir

Sünek kopma sırasında küçük çukurcuklar (dimples) oluşur. Mikroboşlukların büyüdüğü merkezde eşeksenel küçük çukurcuklar oluşur. Uzamış küçük çukurcuklar, kayma kenarları üzerinde kopmanın merkezine doğru uzamışlardır.

Karşılıklı kırılma yüzeyleri koni-çanak biçimini alır. Kırılma yüzeyinin ortası taneli, çevresi parlak koni şeklindedir. Çatlak başlangıcına neden olan sert ve gevrek fazların miktarı çoğaldıkça gevrek kırılmaya doğru eğilimin artması doğaldır. Ayrıca değişken kesitlerde pekleşme ve plastik şekil değiştirmeyi kısıtlayan çok eksenli gerilme halleri de sünekliği azaltır.

Sünek malzemelerde çentik ve ani kesit daralması olan yerlerde meydana gelen gerilme yığılması gevrek malzemelerde olduğu gibi ani kırılma oluşturmaz. Keskin çentik ucundaki yerel yüksek gerilme akma sınırına erişince plastik şekil değiştirme başlar, keskin uç yuvarlaklaşarak kütleşir, bütün kesit plastik bölgeye girinceye kadar gerilmede önemli bir artış olmaz. Böylece gerilme yığılması önemini kaybeder, gevrek malzemelerde olduğu gibi aniden kırılarak tehlike doğurmaz.

Bir çekme deneyinde sünek kopma sergileyen tavlanmış düşük karbonlu bir çeliğin elektron tarama mikro yapılan

Bir çekme deneyinde, düşük karbonlu tavlanmış sünek bir çelik malzemede gözlenen koni ve çanak kopma. Bir çekme deneyinde, tavlanmış ince bir ötektoid çelik plakanın sünek kopması. Boyun verme gözlenir, ancak kopmanın tamamı koni ve çanaktan daha çok bir kayma kenarıdır

Sonuçta, gevrek olarak kırılmış bir elemanın kırık parçalan biraraya getirilirse, elde edilen şekil, elemanın kırılma öncesi şeklinin aynısı olup boyutlarda da bir değişiklik yoktur. Sünek kırılma halinde ise böyle bir durum mevcut değildir

Bazen de sert fazın kendi içinde de çatlak doğabilir. Bu şekilde oluşan çatlaklar birleşerek dışarıya doğru yayılır, yüzeye gelince üç eksenli gerilmenin getirdiği kısıtlama azalır ve 45 açı yapan koni yüzeyi boyunca kayma kırılması şeklinde son bulur.

Çatlak ilerlemesinin Mikromekanizmaları Çatlak ilerlemesi, aşağıda açıklanan üç değişik mikromekanizmayla gerçekleşir. -Mikroboşluk Birleşmesiyle Çatlak İlerlemesi -Ayrılma (Cleavage) ile Çatlak ilerlemesi -Taneler arası Çatlak İlerlemesi

Mikroboşluk Birleşmesiyle Çatlak İlerlemesi Bu kırılma tipi "lifli kırılma" veya "yırtılma" olarak da adlandırılır. Daha sonra, bu boşluklar' yine plastik deformasyonla birleşerek çatlağın ilerlemesini sağlar. Bu şekilde kırılmış parçaların yüzeyine elektron mikroskobu ile bakıldığında ay yüzeyine benzer çukurcuklu (kraterli) bir kırılma yüzeyi gözlenir. Bu tip kırılmada çukurcukların etrafında yerel plastik deformasyon olduğundan kırılma yüzeyi ışığı çeşitli yönlerde yansıtır ve bu nedenle mat (lifi) bir görüntü verir.

Ayrılma (Cleavage) ile Çatlak ilerlemesi Hacim merkezli kübik yapıya sahip metallerde, özellikle çeliklerde ortaya çıkar. Çatlak tane içinde düşük Miller indisli düzlemleri takip ederek ilerler. Ayrılma kırılmasının başlaması için yerel plastik deformasyon gerekirse de tane içinde ilerlemesi sırasında plastik deformasyon oluşmaz. Bu nedenle, ayrılma yüzeylerine gelen ışık aynen geri yansır ve yüzeye parlak bir görüntü verir. Ayrılma yüzeyleri her bir tanede farklı doğrultuda olduğundan çatlak taneden taneye geçerken her bir tane içinde farklı doğrultuda hareket eder. Böylece, ayrılma yoluyla kırılmış bir malzemenin kırılma yüzeyi "taneli" bir görüntü verir. Bu yüzeyden malzemenin tane büyüklüğü hakkında da bir fikir edinmek mümkün olur.

Taneler arası Çatlak İlerlemesi Genelde tane sınırlan tane içinden daha yüksek dayanıma sahiptir. Bu yüzden çoğunlukla tane-içi çatlak ilerlemesi (yırtılma veya ayrılma) oluşur. Ancak tane sınırlarında, sınırları gevrekleştirici bir faz bulunuyorsa veya malzeme, tane sınırlarının tane içinden daha zayıf hale geldiği eş-kohezyon sıcaklığı üzerinde ise, çatlama tane sınırlan boyunca oluşur

Bazen, yoğun elastik sapma ve plastik akma hasarlarının her ikisinden de sakınmak için uygun yapılar dizayn edilmesi gerekir. Bu hatalar hızlı kırılma felaketlerine yol açabilir. Bu hatalar; kaynaklı gemiler, kaynaklı köprüler ve gaz borularında ve büyük iç basınç altındaki buhar kazalarında görülür. Hızlı kırılma malzemede var olan çatlağın ses hızında büyümesiyle meydana gelmektedir.