Çekme Deneyi Nedir ?

Çekme deneyi, malzemelerin mekanik özelliklerinin belirlenmesi amacıyla yapılan tahribatlı muayene yöntemlerinden biridir.  Bu mekanik özellikler, malzeme tasarımında önemli bir yere sahiptir. Deney sonucunda elde edilen veriler mühendislik hesaplamalarında doğrudan kullanılır.

İlgili standartlara göre hazırlanan deney numunesi, çekme makinesinin çenelerinin uç kısımlarına takılarak yavaşça artan bir yükün etkisinde iki taraflı olarak çekilir. Çoğunlukla numune kırılana kadar bu çekme işlemi devam eder. Bu işlem birkaç dakika sürebilir. Deney sonunda kırılan numune plastik şekil değiştirir. Numunedeki uzama ekstansometre ile ölçülür.

Çekme deneyi sonucunda kuvvet (F) – uzama (L) grafiği elde edilir. Bu eğrinin altında kalan alan bize malzemenin tokluğunu verir. Tokluk, malzemenin kopana dek absorbe ettiği toplam enerjiyi ifade eder.

 

 

Çekme deneyi sonucunda malzemenin akma dayanımı, çekme dayanımı, elastiklik sınırı gibi mukavemet değerleri ile kopma uzaması; tokluk gibi süneklik değerleri belirlenebilir.

 

ÇEKME DENEYİNE AİT KAVRAMLAR

 

Gerilme (σ):  Birim alana etkiyen kuvvettir. F/A₀ formülü ile hesaplanır. Burada F çekme kuvveti, A₀ numunenin ilk kesit alanıdır.

 

Gerinim (ε) : Birim uzunlukta malzemede oluşan deformasyondur. L/L₀ ile hesaplanır. L , malzemenin boyunda meydana gelen değişim, L₀ malzemenin ilk boyudur.

 

Elastisite Modülü (E) : Malzemenin rijitlik ölçüsüdür. Yani malzemenin elastik şekil değişimine karşı gösterdiği direnç olarak ifade edilebilir. Yüksek E değerine sahip malzemeler elastik yükleme altında boyut ve şeklini korur.  ile formüle edilir. Buna “Hooke Kanunu” adı verilir. Elastisite karakteristik bir özelliktir.

 

Akma Dayanımı: Uygulanan çekme kuvvetinin hemen hemen sabit kalmasına rağmen plastik şekil değiştirmenin başladığı ve çekme diyagramının düzgünsüzlük gösterdiği değerdir. Bu noktadan önce malzeme elastik şekil değiştirirken bu gerilme değerinden sonra plastik şekil değiştirir. Yani kuvvet ortadan kalksa bile eski haline dönemez.

 

Çekme Dayanımı: Malzemenin kopuncaya kadar dayanabildiği en yüksek gerilme değeridir. F_max / A₀ formülü ile hesaplanır. Çekme dayanımı boyun vermenin başladığı gerilmedir.

 

Kopma Gerilmesi: Numunenin koptuğu andaki gerilmedir. F_K/ A₀ ile hesaplanır.

 

 

Buse İNAN 

Metalurji ve Malzeme Mühendisliği

Gazi Üniversitesi

 

 

Kaynak :      Temel Savaşkan, Malzeme Bilimi ve Muayenesi

                    William Calister, Malzeme Bilimi ve Mühendisliği

                     Yrd. Doç. Dr. Volkan Kılıçlı, Malzeme Bilimi Ders Notları