Metal Yorgunluğu Nedir?

Metal Yorgunluğu Nedir?

Metal yorgunluğu, en ince metal arıza türlerindendir ve en tehlikelilerinden biridir. Metal arızası, aşırı çekme yükleri, kesme yükleri ve darbe yüklerinden meydana gelebilse de, birkaçını saymak gerekirse, metal yorgunluğu, çok geç kalıncaya kadar fark edilmeyen bir arıza türüdür.

Metal yorgunluğu, tekrarlanan gerilimler nedeniyle metal parça zayıfladığında ortaya çıkar. Metal yorgunluğunun üç aşaması vardır:

  • Birinci Aşama: Belli bir yük döngüsünden sonra metal yorulma sırasında metal üzerinde mikro çatlaklar oluşmaya başlar. Mikro çatlaklar, kenarlar gibi gerilim yoğunlaştıran geometrik özellikler etrafında oluşma eğilimindedir. Bu mikro çatlakları oluşturmak için gereken gerilim, aslında metalin nihai gerilme mukavemetinden ve akma gerilme mukavemetinden daha az olabilir.
  • İkinci Aşama: Bu mikro çatlaklar, döngüsel yükleme ile gerilmeye devam ederek boyutlarının artmasına neden olur.
  • Üçüncü Aşama: Sonunda, genişlemiş mikro çatlaklar, gerilmelerin hızlı çatlak yayılmasına neden olacak kadar yeterli olduğu bir boyuta ulaşarak metal arızasına yol açar. Metal türüne ve metal çekme mukavemetine bağlı olarak çatlak yüzeyi görünüm olarak farklı olacaktır.

Metal Yorulma Dayanımı

Metal yorgunluğu arızasını durdurmak için, bir metalin özelliklerinin yorgunluğa direnme kabiliyetini nasıl etkilediğini anlamak önemlidir. Bunlardan en belirgin ve en önemlisi, bir metalin yorulma dayanımıdır. Yorulma mukavemeti, belirli bir boyut ve şekildeki malzeme numunelerini belirli bir gerilim seviyesinin tekrarlanan döngüleri boyunca çalıştıran bir grup değerlendirme yöntemi olan yorulma testi yoluyla ölçülür. Bu birçok gerilim seviyesi için yapılır ve belirli bir gerilim seviyesinde bir malzemenin kırılmadan kaç döngüye dayanabileceğini vurgulayan bir grafik çizilir. Bir metalin yorulma mukavemeti hakkında bilgi sahibi olmak, metal yorgunluğu arızalarını önlemek için son derece önemlidir.

Metal Yorgunluğu Nasıl Önlenir?

Metal yorgunluğu, uygun mühendislik değerlendirmeleri ile azaltılabilen veya tamamen önlenebilen bir olgudur. Metal yorgunluğunu önlemenin önemli bir yöntemi, bileşen veya yapı tasarımlarında bir yazılım yorgunluğu analizi çalıştırmaktır. Analiz çalıştırarak ve tasarım sürecini her seferinde yineleyerek metal arızası önlenebilir. Örneğin, yazılım analizi, önemli yorgunluk yüklerine maruz kalan bir alanı ortaya çıkarabilir. Bu, delik gibi geometrik bir özelliğin yakınındaysa, delik başka bir yere taşınabilir. Ayrıca yeniden tasarım, gerilmeleri metal yorgunluğu arızasına daha az maruz kalacak bir alana odaklayabilir.

Metal yorgunluğunu önlemenin bir başka yöntemi de uygun malzeme seçimidir. Farklı malzemelerin farklı yorulma dayanımları vardır. Örneğin, çelik tipik olarak alüminyumdan daha yüksek miktarda gerilme döngüsüne dayanabilir. Bir malzemenin yorulma mukavemetini belirleyerek ve bunun uygulama ile nasıl eşleşeceğini değerlendirerek, metal yorulma arızası önlenebilir.

Yağlama Nedir? Niçin Yağlama Yapılmalıdır?” başlıklı blog yazımıza gidebilir ya da Kar-Tes Kesici Takımlar Blogu’muza geri dönebilirsiniz.