Yrd. Doç. Dr. Nesrin ADIGÜZEL MALZEME VE MUKAVEMET Yrd. Doç. Dr. Nesrin ADIGÜZEL

Malzeme Bilgisi Makine alanında kullanılan malzemeler 4’e ayrılır: 1- Makine parçalarının yapımında kullanılan malzemeler 2- Yakıtlar 3- Yağlar 4- Koruyucular

Yakıtlar: Kömür, benzin, fuel oil, doğalgaz gibi malzemeleri kapsar. Yağlar: Yağlayıcı maddeleri ve güç iletimi için kullanılan hidrolik yağları kapsar. Koruyucular: Boyalar, vernikler, emayeler gibi malzemeleri kapsar.

Makine yapımında kullanılan malzemeler 3’e ayrılır: 1- Metal 2- Metal Olmayan 3- Karma

Metal malzemeler; demir esaslı ve demir olmayan diye ikiye ayrılır Metal malzemeler; demir esaslı ve demir olmayan diye ikiye ayrılır. Demir esaslı malzemeler; çelik (yapı çelikleri, takım çelikleri, rulman çelikleri) ve dökme demir (dökme demir ve dökme çelik) olarak gruplandırılır. Demir olmayan malzemeler; ağır metaller (bakır, çinko ve kurşun) ve hafif metaller (alüminyum, magnezyum ve titan) diye gruplandırılır.

Metal olmayan malzemeler: Doğal (tahta, granit taşı, asbest) ve suni (plastikler, seramik, cam) olarak gruplandırılır. Karma malzemeler: Kuvvetlendirilmiş plastikler ve sert metaller olarak gruplandırılır.

Malzemelerin Mekanik Özellikleri Malzemelerin teknik özellikleri 3 grupta incelenir: Mekanik: mukavemet, sertlik, rijitlik, süneklik, aşınma direnci gibi özellikleri kapsar. Fiziksel: yoğunluk, metalurjik yapı, kimyasal bileşim, özgül ısı, ısı iletkenliği, elektrik iletkenliği gibi özellikleri kapsar. Teknolojik: Dökme, dövme, şekil verme, kaynak edilebilme, işlenebilme gibi özellikleri kapsar.

Mukavemet Malzemenin yüklere karşı dayanımını ifade eder. Yükler kuvvet ve momentleri içerir. Yükler statik ve değişken olabilirler. Statik yükler zamana göre değişmez ya da çok uzun aralıklarda çok az değişirler. Değişken yükler zamana göre değişen yüklerdir. Malzemenin statik ve değişken zorlamalara karşı mukavemetleri vardır. Bunlara malzemenin mukavemet sınırı denir. Malzemelerin mukavemet sınırları deneylerle tayin edilir.

Malzemeler çeşitli kuvvetlerin (çekme, basma, kesme, burkulma, eğilme, burulma) etkisi altında şekil değiştirmeye zorlanırlar. Bu zorlamalara karşı malzemenin iç kesitinde iç kuvvetler meydana gelir. Birim alana karşılık gelen iç kuvvetlere gerilme denir. Çekme ve eğilmede bu gerilmeler Ϭ=F/A ile kesme ve burulmada Ϩ=F/A ile gösterilir.

Statik Mukavemet Sınırı: Genellikle çekme deneyleri ile yapılır Statik Mukavemet Sınırı: Genellikle çekme deneyleri ile yapılır. Bu amaçla malzemeden boyutları standart olan bir numune yapılır. Deney numunesi çekme deneyi düzeneğine bağlanır ve azar azar çekmeye zorlanır. Oluşan gerilme Ϭ=F/A bağıntısı ile tayin edilir. Çekme sırasında elemanda ∆L=L-Lo bir uzama olur. Lo: Başlangıçtaki uzunluk ve L: son uzunluktur. Elemanın uzama oranı; ἐ=∆L/Lo bağıntısı ile bulunur.

Deneyler numune kopuncaya kadar devam eder Deneyler numune kopuncaya kadar devam eder. Deney makinesinde çekmeye tabi tutulan numunenin her yük kademesine karşılık gelen Ϭ ve ἐ değerleri hesaplanır ve apsiste ἐ ordinatta Ϭ olmak üzere diyagram oluşturulur. Hocke veya Ϭ-ἐ (gerilme-şekil değiştirme) adını taşıyan bu diyagram malzemenin önemli mekanik özelliklerini gösterir.

Malzemenin sünek veya gevrek (kırılgan) niteliklerine bağlı olarak bu Ϭ-ἐ diyagramı farlılık gösterir. Ϭ=Ex ἐ E: Elastisite modülü: Mazemenin elastik özelliğinin sona erdiğini gösterir.