YORULMA HASARLARI Y r o u r l u m a ne n dir i?

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

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

MalzemelerinMekanik Özellikleri II

Doç.Dr.Salim ŞAHİN YORULMA VE AŞINMA

MAKİNE ELEMANLARI DERS SLAYTLARI

Makine Elemanları I. Yorulma Analizi. Prof. Dr. İrfan KAYMAZ. Erzurum Teknik Üniversitesi. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü

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

FRACTURE ÜZERİNE. 1. Giriş

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

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi - Sürünme, eğme ve burma deneyleri

DENEYİN ADI: Yorulma Deneyi. DENEYİN AMACI: Makina Parçalarının Yorulma Dayanımlarının Saptanması

Cetvel-13 Güvenirlik Faktörü k g. Güvenirlik (%) ,9 99,99 99,999

SÜPER ALAŞIMLAR Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

Prof. Dr. HÜSEYİN UZUN KAYNAK KABİLİYETİ

CERRAHİ İĞNE ALAŞIMLARI. Microbiologist KADİR GÜRBÜZ

Birçok makine parçaları ve yapı elemanları kullanılma esnasında tekrarlanan gerilmeler (yükler) ve titreşimler altında çalışmaktadırlar.

Bölüm 6. Tahribatlı Malzeme Muayenesi

Statik ve Dinamik Yüklemelerde Hasar Oluşumu

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

MALZEME BİLGİSİ DERS 6 DR. FATİH AY.

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

BURSA TECHNICAL UNIVERSITY (BTU) Department of Mechanical Engineering

Metallerde Özel Kırılganlıklar HASAR ANALİZİ

Paslanmaz Çeliklerin. kaynak edilmesi. Özlem Karaman Metalurji ve Malzeme Mühendisi Kaynak Mühendisi

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 1

ÇELİKLERİN KOROZYONU Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

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

METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi - Çekme Testi

PLASTİK ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMLERİ

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

MAKİNE ELEMANLARI LABORATUARI

TEKNOLOJİSİ--ITEKNOLOJİSİ. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ

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

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM VE ANALİZ (ANSYS)

MAKİNE ELEMANLARI 1 GENEL ÇALIŞMA SORULARI 1) Verilen kuvvet değerlerini yükleme türlerini yazınız.

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

DEMİR KARBON FAZ DİYAGRAMI

MMT440 Çeliklerin Isıl İşlemi 2 Sertleştirme Isıl İşlemi ve Sertleşebilirlik

Vermiküler/Silindirik Grafitli Dökme Demir COMPACTED GRAPHITE CAST IRON

TOKLUK VE KIRILMA. Doç.Dr.Salim ŞAHĠN

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

ÇEKME DENEYİ. Şekil. a) Çekme Deneyi makinesi, b) Deney esnasında deney numunesinin aldığı şekiler

KRİSTALLERİN PLASTİK DEFORMASYONU

Malzeme Bilgisi ve Gemi Yapı Malzemeleri

Sürünme (Sünme) Deneyi (DIN 50118, DIN 50119, TS 279, EN 10291) σ = sabit. = sabit

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri

Malzemelerin Deformasyonu

Burma deneyinin çekme deneyi kadar geniş bir kullanım alanı yoktur ve çekme deneyi kadar standartlaştırılmamış bir deneydir. Uygulamada malzemelerin

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı 1 Deformasyon ve kırılma mekanizmalarına giriş

MUKAVEMET SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE ELEMANLARI-I DERS NOTU

MUKAVEMET(8. Hafta) MALZEMENİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ ÇEKME DENEYİ

Yeniden Kristalleşme

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ HOŞGELDİNİZ

Talaş oluşumu. Akış çizgileri plastik deformasyonun görsel kanıtıdır. İş parçası. İş parçası. İş parçası. Takım. Takım.

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

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı 3 Tokluk özelliklerinin belirlenmesi Kırılma Mekaniği

MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri

AKSLAR ve MİLLER. DEÜ Makina Elemanlarına Giriş Ç. Özes, M. Belevi, M. Demirsoy

MAK 305 MAKİNE ELEMANLARI-1

Dökme Demirlerin Korozyonu Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER


8. KAZIMALI (FRETAJ) KOROZYON

Mühendislik Mimarlık Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü

Şekil Çekmeye veya basmaya çalışan kademeli milin teorik çentik faktörü kt

7075 SERĠSĠ ALAġIMLARIN GENEL ÜRETĠM YÖNTEMLERĠ

İmal Usulleri. Fatih ALİBEYOĞLU -7-

Beton Yol Kalınlık Tasarımı. Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

Konu: Yüksek Hassasiyetli Yağ Keçelerinin Takviye Bilezik Kalıplarının Üretiminde Kullanılan Takım Çelikleri ve Üretim Prosesleri

CALLİSTER FAZ DÖNÜŞÜMLERİ

Malzemenin Mekanik Özellikleri

Demir Karbon Denge Diyagramı

3. MALZEME PROFİLLERİ (MATERİALS PROFİLES) 3.1. METAL VE ALAŞIMLAR. Karbon çelikleri (carbon steels)

Isıl İşlemde Risk Analizi

HSS alanında etkinlik

BETONARME YAPI TASARIMI -KOLON ÖN BOYUTLANDIRILMASI-

T.C. KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ M-220 ÇEKME DENEYİ

BÖLÜM 4 KAYNAK METALURJİSİ

Ara Sınav. Verilen Zaman: 2 saat (15:00-17:00) Kitap ve Notlar Kapalı. Maksimum Puan

Takım çelikleri malzemelerin işlenmesi ve şekillendirilmesi için kullanılan asil çeliklerdir. Toplam çelik üretiminin % 8 ine sahip olan takım

MAKĠNE ELEMANLARI II REDÜKTÖR PROJESĠ

DAİRESEL KESİTLİ TELDEN SOĞUK OLARAK SARILAN ÇEKME YAYLARININ HESABI

İÇİNDEKİLER

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ LABORATUVARI

Doç.Dr.Salim ŞAHİN SÜRÜNME

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

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 3 NOKTA EĞME DENEYİ FÖYÜ

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

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

ÇİNKO ALAŞIMLARI :34 1

HASSAS KESME. Hassas kesme ile üretilmiş parçalarda kesilme yüzeyinin hemen hemen tamamı parlak ve dik açılıdır.

DAİRESEL KESİTLİ TELDEN SOĞUK OLARAK SIKI SARILAN TORSİYON YAYLARININ HESABI

Rapor no: Konu: Paslanmaz çelik

ÇEKME DENEYİ 1. DENEYİN AMACI

= σ ε = Elastiklik sınırı: Elastik şekil değişiminin görüldüğü en yüksek gerilme değerine denir.

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ

MALZEME SEÇİMİ ve PRENSİPLERİ

Transkript:

YORULMA HASARLARI 1

Yorulma nedir? Malzemenin tekrarlı yüklere maruz kalması, belli bir tekrar sayısından sonra yüzeyde çatlak oluşması, bunu takip eden kopma olayı ile malzemenin son bulmasına YORULMA adı verilir 2

3

4

Aşağıdaki yorulma eğrilerinden temel parametreleri cevaplandır? σ Çevrim Gerilme Genliği Gerilme Aralığı Ortalama Gerilme Max Gerilme Min Gerilme t zaman 5

Çevrim : Gerilme-zaman eğrisinin periyodik olarak tekrarlanan en küçük parçası Max Gerilme : Uygulanan gerilmeler arasında en büyük olan gerilmeye (σ max ) denir. Min Gerilme : Uygulanan gerilmeler arasında en küçük olan gerilmeye (σ min ) denir. 6

Gerilme Oranı : R = σ min/ σ max oranıdır ve R= -1 ile +1 arasında değişir. Ortalama Gerilme : Max ve Min gerilmelerin yarısıdır. σ m = (σ max + σ min )/2 Gerilme Aralığı : Max gerilme ile Min gerilme arasındaki farktır. σ r = σ max σ min Gerilme Genliği : Gerilme aralığının yarısıdır. σ g = σ r /2 7

Yorulma olayında kullanılan WÖHLER diyagramını demir olanlar için ve demir olmayanlar için nasıl değerlendirirsin? Gerilme Aral lığı (MPa) 400 300 200 100 Çelik Demir dışı Yorulma dayanım sınırı 10 5 10 6 10 7 10 8 10 9 Çevrim sayısı (N) 8

Yorulma olayında kullanılan WÖHLER diyagramını demir olanlar için ve demir olmayanlar için nasıl değerlendirirsin? Gerilme Genliği (M MN/m 2 ) 500 400 300 200 100 1045 Çelik Yorulma dayanım sınırı 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 2014 T6 Al 10 8 10 9 10 10 Çevrim sayısı (N) 9

Çelikte eğrinin yatay olduğu nokta YORULMA DAYANIM SINIRI dır. 10 6-10 7 de bu başlar. Pratik olarak bu sınır : YDS ± 0,5. σ ç Demir dışı olanlarda : YDS + 1/3. σ ç Yorulma malzemelerde kaç türlü olur? Çatlaklı malzemelerde yorulma Çatlaksız malzemelerde yorulma şeklinde olur. 10

Çatlaksız malzemelerde yorulma hasarı nasıl oluşur? Çatlaksız malzemelerde iki tip yorulma olur: - Uzun ömürlü yorulma - Kısa ömürlü yorulma 11

Uzun ömürlü olanın σ max ve σ min değerleri, σ ak dan küçük, N =10 4 ten büyüktür. Kısa ömürlü olanında ise σ max ve σ min değerleri, σ ak dan büyük, N =10 4 ten küçüktür. Uzun ömürlüye örnek:akslar ve Motor elemanları Kısa ömürlüye örnek:türbin parçaları, Nükleer reaktör parçaları 12

Çatlaklı malzemelerde yorulma hasarı nasıl oluşur? Köprüler, gemiler, kaynaklı yapılar mutlaka çatlak içerir. Çatlak bu malzemelerde kontrol edilir. Çatlak boyu zamanla artar. Burada önemli olan, ÇATLAK BÜYÜME HIZI dır. 13

a a R da 1 dn R 2 da dn R 1 > R 2 N Burada II. Bölgedeki çatlak büyüme hızı da/dn ile, K arasındaki ilişki da/dn =c. K m şeklinde olup ve adı Paris kanunu dur. 14

Yorulma kırılmaları 15

YORULMA DAYANIMINA ETKİ EDEN FAKTÖRLER NELERDİR? 1. Gerilmenin Etkisi: Eksenel gerilme ile eğme gerilmelerinin yorulma üzerindeki etkileri aynı burma gerilmesi farklı etki yapar. 16

Bir sonraki sayfadaki diyagramda farklı ortalama gerilmelerin yorulmaya etkisi görülmektedir. 17

Gerilme Gen nliği (MN/m 2 ) 50 40 30 20 10 σ m =0 kp/mm 2 σ m =20 kp/mm 2 σ m =40 kp/mm 2 σ m =50 kp/mm 2 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 10 8 10 9 10 10 Çevrim sayısı (N) 18

2. Çentiğin Etkisi : Malzemede çentiğin olması yorulma ömrünü büyük ölçüde azaltır. Tabloda çentiğin yorulma ömrüne etkisi verilmiştir. Çentik Şekli Ve Boyutu Yorulma Ömrünün % Azalması 250 mm yarıçaplı yiv 0 25 mm yarıçaplı yiv 5 6 mm yarıçaplı yiv 10 Küçük kavisli çıkıntı 25 90 açılı çıkıntı 50 90 açılı V çentik 65 19

3. Yüzeyin Etkisi : Yüzey pürüzlülüğünün etkisi çentik etkisine benzerdir. Pürüzlülük ne kadar fazla olursa yorulma ömrü de o kadar düşük olur. Yüzey etki sa ayısı 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 Parlatılmış Taşlanmış Hassas işlenmiş Kaba işlenmiş Tufallı 500 1000 1500 Çekme Mukavemeti σ ç (N/mm 2 ) 20

4. Bilya Püskürtmenin Etkisi: Bu yöntemle yüzeyde önemli miktarda basma gerilmesi oluşur. Aşağıda bilya püskürtmenin yay çeliğinin ömrüne etkisi görülmektedir. Gerilme Genliği (MN N/m 2 ) 1000 800 600 400 200 Bilya püskürtülmüş Bilya püskürtülmemiş 200 400600 80010001200 Ortalama Gerilme N/mm 2 21

5. Tane Boyutunun Etkisi : Taneler küçük olunca yorulma dayanımı artar. 6. Çekme Dayanımının Etkisi : Yorulma Dayanı ımı Düzgün parça Çentikli parça Çekme Dayanımı 22

DENEY KOŞULLARININ YORULMAYA ETKİSİ 1. Sıcaklığın Etkisi : Yüksek sıcaklıkta yorulma dayanımı düşer. Sıcaklık düştükçe yorulma dayanımı artar. Sıcaklığın etkisiyle oluşan gerilmeler de yorulma üzerinde etkilidir. σ = α.e. T Sıcaklık farkı arttıkça gerilmelerde artar. 23

Bazen parçanın tümünün sıcaklık değişimine uğraması gerekmez. Parçanın bir kısmı sıcak bir kısmı soğuk olabilir. Bu da çatlak oluşumuna ve ısı nedeniyle yorulma kırılmasına neden olur. 24

DENEY KOŞULLARININ YORULMAYA ETKİSİ 2. Korozyon : Yorulma çatlağı için gerekli tekrar sayısı korozyon varsa önemli ölçüde azalacak yoksa artacaktır. Çatlağın ilerleme hızı da korozyon varsa artacak yoksa yavaş ilerleyecektir. 25

2. Korozyon aynı anda birden fazla yerde çatlak başlatabilir. O zaman çatlaklar yüzeyden başlar çekme gerilmesi yönüne dik olarak ilerler. 26

YORULMAYA ÖMRÜNÜ ETKİLEYEN METALURJİK FAKTÖRLER 1. Tane Büyüklüğü: Taneler büyükse yorulma dayanımı düşer küçükse artar. Bu faktör sıcaklık gerilme ve çentik ile beraber düşünülüp yorumlanmalıdır. 2. Alaşımlandırma: a) Karbon çeliklerinde; %C, Mo, Ni, Cr artarsa yorulma dayanımı artar. 27

a) Yüksek dayanımlı çeliklerde; %Cu artarsa, % P azıcık artarsa yorulma ömrü artar. Fosforun gevreklik yaratacağı unutulmamalıdır. b) Östenitik paslanmaz çeliklerde; %Ni ve Cr artarsa korozyona karşı yorulma artar. c) Titanyum alaşımlarının yorulma ömürleri çeliklerden daha yüksektir. d) Alüminyum ve magnezyum yorulma dayanımını arttırır. 28

YORULMAYA ÖMRÜNÜ ETKİLEYEN METALURJİK FAKTÖRLER 3. Isıl İşlem : Çekme gerilmesini arttıran ısıl işlemler yorulma ömrünü arttırır. Temperlenmiş martenzitte yorulma artar. Kalın lamelli perlitik yapıda çentik sebebiyle yorulma düşüktür. Küresel grafitli yapıda yorulma ömrü yüksektir. 29

4. Tanelerin Yöne Bağımlılığı : Yorulma ömrü yöne bağımlıdır. Deformasyon yönüne dik çalışan malzemelerde yorulma ömrü, deformasyon yönündeki ömrün (0,6-0,7) katıdır. 30