Tahribatlı Testler
Genel Bakış
Tahribatlı Testler
Tahribatlı Testler
Çekme Testi
Çekme Testi Nedir?
Germe testi olarak da bilinir ve muhtemelen bir malzeme üzerinde yapabileceğiniz en temel mekanik testtir. Çekme testleri basit, göreli olarak ucuz ve tam olarak standardizedir. Bir şeyi çektiğinizde, gerilimde uygulanan kuvvetlere malzemenin nasıl tepki vereceğini kolayca görebilirsiniz. Malzeme çekilirken, uzama miktarına göre dayanımını bulacaksınız.
Bir Çekme Testi ya da Germe Testi Neden Yapılır?
Çekme testinde bir malzeme hakkında pek çok şey öğrenebilirsiniz. Malzemeyi kopana dek çekmeyi sürdürdüğünüzde, iyi ve tam bir çekme profili elde edersiniz. Uygulanan kuvvetlere nasıl yanıt verdiğini belirten bir eğri sunulacaktır. Kopma noktası sizi ilgilendirir ve tipik olarak şu olarak adlandırılır: En son dayanım.
Hooke Yasası
Malzemelerin çoğu çekme testinde, özellikle testin ilk kısmında uygulanan kuvvet ya da yük ile numunenin uzaması arasındaki ilişkinin doğrusal olduğunu göreceksiniz. Bu doğrusal bölgede, çizgi gerilmenin gerinime oranının sabit olduğu Hooke Yasası olarak tanımlanan ilişkiye uyar ya da E, gerilmenin gerinimle orantılı olduğu bu bölgede çizginin eğimidir ve şu ad verilir: Elastisite modülü ya da Young Modülü
Elastisite modülü
Esneklik modülü malzemenin sertliğinin bir ölçüsüdür fakat sadece eğrinin doğrusal bölgesinde geçerlidir. Bu doğrusal bölge içine bir numune yüklenirse, yük çıkarılırsa malzeme tam olarak aynı durumuna dönecektir. Eğrinin artık doğrusal olmadığı ve düz çizgi ilişkisinden saptığı noktada, Hooke Yasası artık geçerli değildir ve numunede bazı kalıcı deformasyonlar olabilir. Bu noktaya şu ad verilir: elastik ya da oransal sınır. Çekme testinde bu noktadan itibaren, malzeme yük ya da gerilmedeki her bir artışa plastik olarak yanıt verir. Yük ortadan kalkarsa, eski gerilimsiz durumuna dönmez.
Akma Dayanımı
Akma Dayanımı adı verilen değer; bir malzemeye yük yüklendiğinde plastik deformasyonun başladığı noktada uygulanan gerilme olarak tanımlanır.
Ofset Yöntemi
Bazı malzemeler için (ör., metaller ve plastikler), doğrusal elastik bölgeden ayrılma kolayca tespit edilemez. Bundan ötürü, test edilen malzemenin akma dayanımını belirlemek amacıyla bir ofset yöntemine izin verilir. Bu yöntemler, ASTM E8'de (metaller) ve D638'de (plastikler) tartışılmıştır. Bir ofset, gerinim % değeri olarak belirtilir (metaller için genellikle E8'den %0,2 ve bazen plastikler için de %2'lik bir değer kullanılır). Ofset yöntemine göre akma dayanımı, doğrusal elastik bölgenin (eğim Esneklik Modülüne eşitken) çizgisi ofsetten çekildiğinde kesişim noktasından belirlenen gerilme (R) haline gelir.
Alternatif Modül
Bazı malzemelerin çekme eğrilerinin çok iyi tanımlanmış doğrusal bir bölgesi yoktur. Bu durumlarda, ASTM Standardı E111 bir malzemenin modülünün ve aynı zamanda Young Modülünün belirlenmesi için alternatif yöntemler sunar. Bu alternatif modüller şunlardır: sekant modülü ve tanjant modülü
Gerinim
Ayrıca, numunenin çekme testi sırasında yaşadığı uzama ya da gerilme miktarını da bulabileceksiniz. Bu, uzunluktaki değişimin mutlak bir ölçüsü ya da gerinim adı verilen bağıl bir ölçüm olarak ifade edilebilir. Gerinim, iki farklı şekilde ifade edilebilir: mühendislik gerinimi ve gerçek gerinim. Mühendislik gerinimi, muhtemelen kullanılan en kolay ve en yaygın gerinim ifadesidir. Bu, uzunluktaki orijinal uzunluğa göre değişim oranıdır Mühendislik gerinim formülü,
fakat test devam ettikçe numunenin anlık uzunluğuna dayalıdır
burada L i anlık uzunluk ve L0 ilk uzunluk.
En Son Çekme Dayanımı
Bir malzeme hakkında belirleyebileceğiniz özelliklerden biri şudur: üst düzey çekme dayanımı (UTS). Bu, test sırasında numunenin kaldırabileceği maksimum yüktür. UTS, kopma sırasındaki dayanıma eşit ya da farklı olabilir. Bu tamamen, test ettiğiniz malzemenin kırılgan, ductile ya da her iki özelliği de sergileyen bir malzeme olup olmamasına bağlıdır. Bazı durumlarda, bir laboratuvarda test edildiğinde bir malzeme sünek olabilir, fakat hizmete alındığında ve soğuğa maruz kaldığında ise kırılgan bir yapı sergileyebilir.
UYGULAMA STANDARTLARI
TS EN ISO 6892-1: Metalik Malzemeler – Çekme Deneyi – Bölüm 1: Oda Sıcaklığında Deney Metodu
TS EN ISO 4136, API1104, ASME SecIX, AWS D1.1, AWS D1.5, ASTM A370:Metalik Malzemelerin Kaynakları Üzerinde Tahribatlı Deneyler-Enine Çekme Deneyi
TS EN ISO 5178: Metalik Malzemede Kaynaklar Üzerinde Tahribatlı Muayeneler- Ergitme Kaynaklı Birleştirmelerde Kaynak Üzerinde Boyuna Çekme Deneyi
TS EN 10164: Z-Ekseninde Çekme Deneyi
TS 280 EN ISO 9018: Metalik Malzemelerde Kaynak Dikişleri Üzerinde Tahribatlı Muayeneler – İstavroz Ve Bindirmeli Birleştirmelerde Çekme Deneyi
ISO/FDIS 14555, ASTM A 370, AWS D1.5 Stud’lara Uygulanacak Eğme,Çekme Ve Makro İnceleme Deneyi
TS EN 898-1: Cıvata ,Vida ve Saplamalar İçin Çekme Deneyi
Eğme Testi
Bu test, birleştirmenin yüzeyindeki veya yakınındaki sünekliliğini ve/veya birleştirme yüzeyinde veya yüzeye yakın kusurların mevcut olup olmadığını değerlendirmek için, alın kaynakları ve giydirmeli alın kaynaklarından (giydirilmiş plakalar ve giydirme kaynakları) alınan deney numuneleri üzerinde yapılan enine kök, yüzey ve kenardan eğme deneylerinin yapımı için kullanılan bir metodu kapsar. Bu test, ayrıca eğme deneyi ile ilgili olarak, esas metal ve/veya ilave metalin fiziksel ve mekanik özelliklerinde önemli bir farklılık oIduğunda, heterojen gruplar için, enine eğme deneyleri yerine kullanılacak boyuna kök ve yüzey eğme deneyleri için kullanılan bir metodu da kapsar. Bu test, herhangi bir ergitme ark kaynak işIemiyIe yapılmış kaynaklı birleştirmeIere sahip metalik malzemelerin bütün mamul biçimlerine uygulanır. Kenardan eğme deneyleri, cidar kalınlığı 12 mm.den daha fazla oIduğunda uygulanabilir.
UYGULAMA STANDARTLARI
TS EN ISO 5173, ASME Sec IX, AWS D1.1, AWS D1.5, API1104, ASTM A370:Metalik Malzemelerde Kaynak Dikişleri Üzerinde Tahribatlı Muayeneler- Eğme Deneyleri
Darbe Çentik Testi
Eğilme, çekme veya burulma içinde ani yüke maruz kalan bir malzemenin davranışını belirleme yöntemi. Charpy Darbe Testi, Izod Darbe Testi ve Çekme Darbe Testi’nde olduğu gibi, genellikle ölçülen miktar, numunenin tek bir darbeyle kırılmasında soğurulan enerjidir. Hava atışı darbe testi ve tekrarlayan vuruş darbe testinde olduğu gibi, darbe testleri artan şiddette çoklu vuruşlara bağlı olan numuneler tarafından da gerçekleştirilir. Darbe esnekliği ve sklereskop sertliği bozucu olmayan darbe testleri ile belirlenir.
Darbe Testi Niçin Önemlidir?
Darbe direnci, bir parça tasarımcısı için dikkate alınacak en önemli, niceliğinin belirlenmesi en zor özelliklerden biridir. Birçok uygulamada darbe direnci kullanım ömrünün kritik bir ölçüsüdür. Daha da önemlisi, günümüzde ürün güvenilirliği ve dayanımı için kafa karıştıran bir sorun teşkil etmektedir.
Öncelikle şunları belirleyin:
Parçanın kullanım ömrü boyunca karşılaşabileceği darbe enerjileri, bu enerjiyi verecek olan darbe türü ve daha sonra öngörülen kullanım ömrü boyunca bu tür darbelere karşı direnç gösterecek bir malzeme seçilmelidir.
Kalıp baskıları, polimer oryantasyonu, zayıf noktalar (örn. kaynak çizgileri veya geçiş bölgeleri ) ve parça geometrisi darbe performansını etkiler. Darbe özellikleri, plastiklere renklendiriciler gibi katkı maddeleri eklendiğinde de değişiklik gösterir.
Sünme - Kırılma
En gerçekçi darbeler tek yönlü darbelerden ziyade çift yönlü darbelerdir. Sünme veya kırılma hata modunun seçilmesiyle daha büyük bir karmaşa ortaya çıkar. Kırılgan malzemeler düşük bir enerjiyle kırılmaya başlar, biraz daha büyük bir enerjiyle tamamen parçalanır. Diğer malzemeler farklı seviyelerde sünekliğe sahiptir. Aşırı sünek malzemeler düşme ağırlığı testinde delinerek hasar görür ve çatlağın başlaması ve ilerlemesi için yüksek bir enerji yükü gerektirir.
Birçok malzemede testin türü, hız ve sıcaklık koşullarına bağlı olarak sünme ya da kırılma hatası görülebilir. Gerçekte bu değişkenlere göre gerçekleşen sünme/kırılma geçişine sahiptir.
UYGULAMA STANDARTLARI
TS EN ISO 148-1:
Metalik Malzemeler-Charpy Vurma Deneyi- Bölüm 1: Deney Metodu
TS EN ISO 9016, ASME SecIX, AWS D1.1, AWS D1.5:
Metalik Malzemelerde Kaynaklar Üzerinde Tahribatlı Deneyler – Vurma Deneyleri – Deney Numunesi Yeri, Çentik Yönü Ve Muayene
Sertlik Testi
Kısaca sertlik, bir malzemenin kalıcı bir ize karşı gösterdiği dirençtir. Sertliğin tecrübeye dayalı bir test olduğunun bir malzeme özelliği olmadığının unutulmaması gerekir. Bu nedenle, aynı malzeme parçası için farklı bir sertlik değeri sunacak çok sayıda sertlik testi mevcuttur. Bundan dolayı, sertlik bağımlı bir test yöntemidir ve her test sonucunda kullanılan test yöntemini gösteren bir etiket bulunması gerekir.
Yine de sertlik çoğu zaman malzemeleri karakterize etmek ve kullanım amaçlarına uygun olup olmadıklarını belirlemek üzere kullanılır. Bu bölümde açıklanacak sertlik testlerinin tamamı, belirli bir kuvvet uygulanarak numune yüzeyine bastırılan özel olarak şekillendirilmiş ve test numunesinden çok daha sert bir dişleyici kullanımını içermektedir. Sertlik değerini belirlemek için çentiğin derinliği ya da boyutu ölçülür.
Sertlik Testi Niçin Yapılır
Uygulanması kolay,
Hızlı - 1 - 30 saniye
Nispeten daha ucuz
Tahribatsız
Son işlemden geçirilen parçalar hasar görmeksizin test edilebilir
Görsel olarak her türlü şekil ve boyuttaki parçalar test edilebilir
Pratik bir QC (kalite kontrol) cihazı - gelen, giden
Sertlik Skalaları
Beş temel sertlik skalası mevcuttur:
Brinell - HB
Knoop - HK
Rockwell - HR
Shore - HS
Vickers - HV
Bu skalaların her birinde, belirli bir test prosedürü uygulanarak belirli bir kuvvetle malzeme üzerine bastırılan özel olarak şekillendirilmiş bir elmas, karbit veya sertleştirilmiş çelik dişleyici kullanılmaktadır. Sertlik değerleri, dişleyicinin nüfuz ettiği derinlik ya da neticede oluşan çentik boyutu ölçülerek belirlenir. Tüm skalalar, malzeme sertleştikçe sertlik değerleri artacak şekilde düzenlenmiştir. Sertlik değerleri, gerçekleştirilen test skalasını gösteren HR, HV, HK gibi uygun bir sembol kullanılarak rapor edilir.
Beş Belirleyici Faktör
Uygulamanız için uygun sertlik testini belirlemek üzere aşağıdaki beş faktör kullanılabilir.
Malzeme - tane boyutu, metal, kauçuk vb.
Yaklaşık Sertlik - sert çelik, kauçuk vb.
Şekil - kalınlık, boyut vb.
Isıl İşlem tamamen veya yüzeyden sertleştirilmiş, tavlanmış
Üretim Gereklilikleri - örnek ya da %100
UYGULAMA STANDARTLARI
TS EN ISO 9015-1
Metalik Malzemelerdeki Kaynaklar Üzerinde Tahribatlı Deneyler-Sertlik Deneyi-Bölüm 1: Ark Kaynaklı Birleştirmelerde Sertlik Deneyi
TS EN ISO 6507-1
Metalik Malzemeler- Vıckers Sertlik Deneyi – Bölüm 1: Deney Metodu
ASTM E 92
Standard Test Method for Vickers Hardness of Metallic Materials
TS EN ISO 898-2
Bağlama Elemanlarının Mekanik Özellikleri – Karbon Çeliği Ve Alaşımlı Çelikten İmal Edilmiş – Bölüm 2: Somunlar- Kalın Dişli Ve İnce Dişli
Kırma Testi
Kaynaklı birleştirmeler üzerinden çıkartılan test numunelerinin kaynak metalinden kırılmasını sağlayıp, kırılan yüzeylerin incelenmesini amaçlamaktadır. Kırılma yüzeyleri üzerindeki iç kusurların tipleri, boyutları ve dağılımları hakkında bilgi edinmek için test gerçekleştirilir.
Hata Tipleri
Gözenekler Çatlaklar Ergime Noksanlıkları Nüfuziyet Noksanlıkları Katı Kalıntılar
Makro Analiz
Dağlanmış veya dağlanmamış deney numunesinin çıplak gözle veya küçük bir büyütme oranı ile incelenmesidir.
İncelenen Özellikler
Boşluklar, Kalıntılar İncelenen Bölgedeki Çatlaklar Kaynaklı Birleştirmede Isıdan Etkilenmiş Bölge Kaynak Pasoları Kaynaklı Malzemenin Birleştirme Şekli Kaynaklı Birleştirmede Ergime ve Nüfuziyet Azlığı Kaynağın Geometrik Şekli
UYGULAMA STANDARDI
TS EN 1321: Metalik Malzemelerdeki Kaynaklardatahribatlı Muayene- Kaynakların Makroskobik Ve Mikroskobik Muayenesi
Mikro Analiz
Dağlanmış ve/veya dağlanmamış numunenin 50 ila 500 defa büyütülerek yapılan incelemesidir. Malzemelerin iç yapısı hakkında detaylı bilgi sahibi olmak için kullanılır.
İncelenen Özellikler
Üçüncü Faz Çökelmesi Aşırı Tane Büyümesi Tanelerin Yönlenmeleri
Borularda Yassılaştırma Testi
Borulardan kesilen deney numunelerinin belirli oranlarda basılarak yassıltmaya uğratılması ile ortaya çıkan plastik deformasyonu belirlemede kullanılan deneydir.
Kimyasal Analiz Testi
Metalik malzemelerin optik emisyon spektrometre cihazı ile kimyasal içeriklerinin belirlenmesi için bu test uygulanır. Bilinen tüm elementler elektrik akımına maruz bırakıldığında farklı özelliklerde ışımalar yapar. Bu ışımalar ise spektrometre cihazı ile analiz edilerek incelendiğinde her elementin kendine özgü spektrum çizgisinin olduğu görülür. Belirtilen bu özelliklere göre metalik malzemelerin içerisindeki elementler ve miktarlar belirlenir.
Z Kalite Testi
Malzemelerin, mamul yüzeyine dik (kalınlığı yönünde) olarak numune çıkartılıp çekme test cihazı yardımı ile kopana kadar çekilip kopma bölgesinin yüzde kesit daralması oranına göre Z kalitelerinin belirlenmesi işlemidir.
Somun ve Ankraj Sıyırma Testi
İçerik hazırlanmaktadır.
Ağırlık Düşürme Deneyi
İçerik hazırlanmaktadır.
Korozyon Testi
Korozyon; Metal ve alaşımlarının, içinde bulundukları ortam etkisi ile, iyon taşınması sonucunda , kimyasal aşınmaya uğraması ve dolayısı ile fiziksel özelliklerinin bozulması demektir. Metal olmayan malzemeler de çevresel koşullardan etkilendikleri için bugün,''Korozyon'' dediğimiz zaman, Endüstriyel ve yapı malzemesi niteliği olan tüm ürünlerin, çevresel etkiler ile, genel bozunuma uğramalarını anlıyoruz.
Metal yapısındaki gayrisaflık, alaşımlarındaki yerel farklılıklar, metalin üretim koşulları, sıcaklık ve nem farkları, metalin temasta olduğu ortam içinde çözünen gaz veya tuzların yerel derişim farkları, korozyonu arttıran etkenlerin en önemlileridir.
Metalden yapılan her türlü malzeme, kullanım süresince az veya çok korozyona uğrar. Korozyona uğrayan metalin tüm mekanik özellikleri değişir ve sağlamlığı korozyon ilerledikçe azalır. Buhar kazanları, petrol ve doğalgaz boru hatları, nükleer reaktörler, köprüler, derin kuyu boruları, gemiler ve her türlü motorlu araçların sabit ve çalışan metalik parçaları, korozyonun en çok olduğu ve büyük tehlike yarattığı yerlerdir. Böylece korozyon olayı her durumda büyük bir sorun olarak ortaya çıkmaktadır. Korozyona dayanıklı malzemelerin imali, yüzey kaplamaları, korozif ortamların etkinliğini azaltmak için ortama yapılan ilaveler ve görevini yapamayacak derecede korozyona uğramış parçaların yenileri ile değiştirilmeleri, korozyon olayının doğrudan neden olduğu ekonomik kayıplar olarak kabul edilmektedir.