Mühendislik Malzemelerinin Mekanik Özellikleri

Bir mühendislik ürünü veya uygulaması için malzeme hazırlamak üzere, malzemenin mekanik özellikleri anlanılması önemlidir. Bir malzemenin mekanik özellikleri, malzemenin mekanik dayanımı ve uygun şekle biçimlendirilebilirliğini etkileyen özelliklerdir. Bir malzemenin tipik mekanik özellikleri şunları içerir:

• Dayanım

• Sertlik

• Keskinlik

• Sertleşebilirlik

• Kırılganlık

• Yassılaştırılabilirlik

• Çekilebilirlik

• Kayma ve Kayış

• Esneklik

• Yorulma

Dayanım

Bu, bir malzemenin dış kuvvetler veya yükler varlığında deformasyona veya bozulmaya karşı olan özelliğidir. Mühendislik ürünlerimiz için belirlediğimiz malzemeler, farklı mekanik kuvvetler veya yükler altında çalışabilmesi için uygun mekanik dayanıma sahip olmalıdır.

Sertlik

Bu, bir malzemenin enerjiyi emerek plastik olarak deformasyon geçirmesi ancak kırılmadan önce bu enerjiyi emme yeteneğidir. Sayısal değeri, birim hacim başına enerji miktarıyla belirlenir. Birimi Joule/m3tür. Bir malzemenin sertliği, malzemenin gerilme-çarpılma karakteristiği ile belirlenebilir. İyi sertliğe sahip olmak için, malzemeler hem iyi dayanım hem de çekilebilirliğe sahip olmalıdır.

Örneğin: İyi dayanımlarına rağmen sınırlı çekilebilirliğe sahip kırılgan malzemeler yeterince sert değildir. Tersine, iyi çekilebilirliğe sahip ancak düşük dayanıma sahip malzemeler de yeterince sert değildir. Bu nedenle, sert olmak için, bir malzemenin hem yüksek gerilme hem de çarpılma dayanabilmelidir.

Keskinlik

Bu, bir malzemenin dış stres nedeniyle kalıcı şekil değişimine karşı direnç gösterme yeteneğidir. Keskinlik, Çizgi Keskinliği, İndentasyon Keskinliği ve Geri Zıplama Keskinliği gibi çeşitli ölçüleri vardır.

1. Çizgi Keskinliği
   Çizgi Keskinliği, dış kuvvet nedeniyle dış yüzey tabakasına çizgilerin oluşmasına karşı direnç gösterme yeteneğidir.

2. İndentasyon Keskinliği
   Bu, dış sert ve keskin nesnelerin darbesine karşı çentik oluşmasına karşı direnç gösterme yeteneğidir.

3. Geri Zıplama Keskinliği
   Geri zıplama keskinliği, dinamik keskinlik olarak da adlandırılır. Belirli bir yükseklikten malzeme üzerine düşürülen elmas uçlu bir çekiçle belirlenir.

Sertleşebilirlik

Bu, bir malzemenin ısı işlemi ile sertleşebilme yeteneğidir. Malzemenin ne kadar derinliğine kadar sertleştiğine göre belirlenir. Sertleşebilirliğin SI birimi metre (uzunluğa benzer)dir. Malzemenin sertleşebilirliği, malzemenin kaynaklanabilirliğiyle ters orantılıdır.

Kırılganlık

Bir malzemenin kırılganlığı, bir kuvvete veya yük altına alınması durumunda kolayca nasıl kırıldığını gösterir. Kırılgan bir malzeme, çok az enerjiye maruz kalır ve önemli bir deformasyon olmadan kırılır. Kırılganlık, malzemenin çekilebilirliğinin tam tersidir. Malzemenin kırılganlığı, sıcaklıkla değişir. Normal sıcaklıklarda çekilebilir olan bazı metaller, düşük sıcaklıklarda kırılgan hale gelir.

Yassılaştırılabilirlik

Yassılaştırılabilirlik, katı malzemelerin kompresif stres altında kolayca deformasyon geçirebildiği özelliğini gösterir. Yassılaştırılabilirlik genellikle malzemenin çekiçle vurulma veya döşeme ile ince bir levha haline getirilebilirliği ile kategorize edilir. Bu mekanik özellik, malzemenin plastikliğinin bir yönüdür. Malzemenin yassılaştırılabilirliği, sıcaklıkla değişir. Sıcaklık arttıkça, malzemenin yassılaştırılabilirliği de artar.

Çekilebilirlik

Çekilebilirlik, katı bir malzemenin çekme stres altında kolayca deformasyon geçirebildiği özelliğini gösterir. Çekilebilirlik genellikle malzemenin çekme veya çekme ile tel haline getirilebilirliği ile kategorize edilir. Bu mekanik özellik, malzemenin plastikliğinin bir yönüdür ve sıcaklıkla değişir. Sıcaklık arttıkça, malzemenin çekilebilirliği de artar.

Kayma ve Kayış

Kayma, bir malzemenin dış mekanik stres etkisi altında yavaşça hareket etme ve kalıcı deformasyon geçirmeye eğilimini gösteren özelliktir. Uzun süre boyunca büyük dış mekanik strese maruz kalınması sonucu oluşur. Isıya uzun süre maruz kalan malzemelerde kayma daha ciddidir. Malzemedeki kayış, atom yoğunluğu yüksek olan bir düzlem gibidir.

Esneklik

Esneklik, bir malzemenin stres uygulanarak elastik olarak deformasyon geçirildiğinde enerjiyi emme ve stres kaldırıldığında bu enerjiyi salma yeteneğidir. Kanıt esnekliği, kalıcı deformasyon olmadan emilebilecek maksimum enerji olarak tanımlanır. Esneklik modülü, kalıcı deformasyon olmadan birim hacim başına emilebilecek maksimum enerji olarak tanımlanır. Elastik limitten sıfıra kadar gerilme-çarpılma eğrisi entegre edilerek belirlenebilir. Birimi joule/m3tür.

Yorulma

Yorulma, malzemenin tekrarlanan yüklenmesi nedeniyle zayıflamasıdır. Bir malzeme siklik yüklenmeye maruz kalırsa ve yükleme, malzemenin dayanımının (son çekme sınırı veya akma sınırı) çok altında olmasına rağmen belirli bir eşiğin üzerindeyse, mikroskopik çatlaklar kristal sınırlarında ve arayüzlerde başlar. Sonunda çatlak kritik bir boyuta ulaşır. Bu çatlak birdenbire yayılır ve yapı kırılır. Yapı şeklinin yorulmayı çok etkilediği görülür. Kare delikler ve keskin köşeler, yorulma çatlaklarının başladığı yüksek streslere yol açar.

Açıklama: Orijinali saygın, paylaşmaya değer iyi makaleler, ihlal olması durumunda lütfen silme talebinde bulunun.