» METAL YORULMASI

Bağlı bulunduğu konular/üniteler >> Fizik |
Güncelleme / Ekleme :10/11/2008

"Metal yorulması, makinelerde, taşıtlarda ya da yapılardaki metal parçaların
yinelenen gerilimlerin ya da yüklerin altında giderek dayanımını yitirmesi ve
aslında dayanabileceğinden çok daha zayıf son bir gerilimin etkisiyle
çatlayabilecek ya da kırılacak duruma gelmesi.
Metal yorulması daha 19. yüzyılın başlarından beri bilinmekle birlikte bu olguya
ilişkin ilk ciddi araştırmalar 20 yüzyılın ortalarına doğru başladı ve özellikle
1954'te İngiliz 'Comet' jet yolcu uçağının basınç kabinlerinin yarılması üzerine
hızlandı. 1970'lerde, olayın nasıl geliştiği henüz tam olarak anlaşılamamışsa
da, deneysel yollarla yorulmanın üstesinden gelecek teknikler geliştirildi.
Yorulmaya dayanıklı metaller bulundu ve çeşitli yeni yüzey işlemleriyle bunların
dayanımı daha da artırıldı. Bu arada uçak vb taşıtlarda yorulmaya yol açan
gerilimleri en aza indirgeyecek yeni tasarımlara geçildi."



Yorulma kelimesi can­lılarda ve daha çok insanda bedenî veya zihnî olarak ortaya
çıkan enerji ve işgücü kaybını akla ge­tirir. Beden veya zihnin haddinden fazla
çalışması neticesinde kaslarda enerji kaybı veya zihnin bir ko­nuya teksifi
azalmakta ve bu hâl yorulmanın belirtisi olarak karşımıza çıkmak­tadır. Halbuki
benzer şe­kilde, metal malzemelerde de yorulma olayı kaçınılmazdır. Yorulmuş bir
insan istirahat ederek ve gıda alarak yeniden enerji depolamak suretiyle eski
gücüne, zindeliğine kavu­şur, hatta zihnî yorgunluk da bu şekilde giderilebilir.
Buradan hareketle denile­bilir ki, canlılardaki yorul­ma ve dinlenme kayıpsız
bir devri-daimdir ve bu devri-daim geri dönüşlü (reversible)dür.
Benzer şekilde, metal malzemelerde de yorulma hâdisesi kaçınılmazdır. Ancak
metal malzemelerde meydana gelen yorulma tam geri dönüşlü değildir. Yorulmaya
başlamış bir metali, gerekli tedbir alınmaksızın, ne kadar süre çalışmadan
bekletirseniz bekletiniz (dinlendiriniz), çok az miktarda kendini toplama hâli
hariç tekrar çalışmaya başladığı andan itibaren yorulma kaldığı yerden devam
edecektir.



Bir makina çok sayı­da hareketli parçalardan meydana gelir. Bu çok sayıdaki
makina elemanı, in­san vücudundaki organla­ra benzer şekilde, uyum içerisinde
çalışarak bir bütün olan makinanın vazifesini yerine getirmesini sağlar. Bir
hareket, kuvvet veya moment iletmek suretiyle güç üretmesi veya enerji-hareket
dönüşümünü meydana getirmesi düşünülen makina, dizayn edilirken her bir elemanı
ayrı ayrı incelenir, üzerine gelen dış tesirler analiz edilir, malzemenin cinsi
ona göre seçilir ve daha sonra ölçüleri belirlenmek üzere hesaplamalar yapı­lır.
Dışarıdan gelebilecek darbeli yükler, düşük veya yüksek sıcaklık ve korozyon
gibi dikkate alınan her türlü tesir, o makina ele­manının boyutlandırılmasında
hesabın içine soku­lur. Buradan hareketle her bir makina veya makina elemanına,
dışarıdan gelen tesirler de dikkate alına­rak, bunu ortaya koyan mühendis veya
konstrüktör tarafından bir ömür biçilir, eğer bu makinanın en önemli bir veya
birden çok parçası hasara uğrarsa makina kendisi de bir bütün olarak ekonomik
ömrünü tamamlamış sayılır. Bu hâdise canlılarda hayati or­ganların vazifesini
yerine getirememe neticesi ortaya çıkan ölüm hadisesine oldukça benzemektedir.



Metallerde yorulma­nın ortaya çıkması için bazı şartların sağlanmış ol­ması
gerekir. Şartlar olarak, metal malzemeden yapılmış bir makina elemanına tesir
eden kuvvet­lerin şiddet veya uygula­ma şeklinin zamanla de­ğişmesi veya makina
ele­manının dış yüzeyinde çekme gerilmesinin bulun­ması sayılabilir. Dış sathı
düzgün olmayan ve ani kesit değişikliği ihtiva e-den makina elemanlarında
yorulma ömrü daha kısa­dır. Makina elemanının üretiminden ileri gelen veya
kullanma sırasında ortaya çıkan bir kılcal çatlağın, enine kesit boyunca
ilerle­mesinden dolayı üzerine gelen kuvveti veya diğer dış tesirleri taşıyan
kesit alanının küçülmesi so­nucu malzeme dış tesirleri taşıyamayarak ani olarak
kırılır. Başlangıçta, üzeri­ne tesir eden dış kuvvetle­re karşı koyabilen makina
elemanında belli bir süre sonra hiç beklenmedik bir tarzda, bir hasarın ortaya
çıkması "yorulma" olarak adlandırılmıştır. Nasıl kalp krizi ve kanser gibi
hastalıklar yüksek oranda insan ölümlerinin sebepleri, iseler, benzer şekilde,
endüstrideki hasarların yaklaşık % 80-90'ına da metallerin yorulması sebep
olmaktadır.
Metallerde yorulma hadisesi buharlı makina ve çok sayıda hareketli parça­dan
ibaret makinaların ica­dı ve geniş bir alanda kul­lanılmaya başlanmasıyla ortaya
çıkmıştır. Ve ilk de­fa 19. yüzyılın son çeyre­ğinde yorulma Almanya'­da ciddi
olarak bir demir­yolu mühendisi tarafından incelenmiştir. Tren vagon akslarının
ani olarak kırıl­masının sebebi araştırılır­ken metallerde yorulma­nın meydana
geldiği or­taya çıkarılmıştır. Metal­lerde bu tür hasarın halen önemini koruması
bu ko­nudaki araştırmaların de­vam etmesine sebep ol­maktadır. Basından sık
duyulan uçak, gemi ve diğer bazı vasıta arızalarında meydana gelen ani
hasar­ların başlıca sebebi yine yorulmadır.
Her bir malze­me cinsi ve çalışma şartla­rı için, yorulma deneyleri yapılarak,
Wöhler eğrisi (gerilme-frekans eğrileri) çıkarılır. Böylece malze­meler için
yorulma ömrü veya yorulmaya dayanma hususları önceden tespit edilebilmektedir.
Netice olarak denile­bilir ki nasıl her bir canlının doğması, bir müddet
yaşaması ve ölmesi mu­kadder ise cansız olan me­tal malzemelerden yapılmış
elemanların da bir ömrü mevcuttur. Ömrü dolduğunda hasara uğraması, -ölmesi-
mukadderdir.



Yorulmuş bir insan istirahat ederek ve gıda alarak yeniden enerji depolamak
sure­tiyle eski gücüne, zindeliğine kavuşur, hatta zihnî yorgunluk da bu şekilde
giderilebilir. Ancak metal malzemelerde meydana gelen yorulma tam geri dönüşlü
değildir. Yorul­maya başlamış bir metali, gerekli tedbir alınmaksızın, ne kadar
süre çalışmadan bekletirseniz bekletiniz (dinlendiriniz), çok az miktarda
kendini toplama hâli hariç tekrar çalışmaya başladığı andan itibaren yo­rulma
kaldığı yerden devam edecektir.




Etiketler (metal, yorulması, malzeme, )
Tarafımızca yazılan yazıların hakları saklıdır.

Benzer Başlıklar...


Henüz yorum eklenmemiş..42


    Türkçemizi katletmeden harf ve imlâ yapımıza uyacağınızı düşünüyoruz.

    Uygunsuz içerikler savcılığa bildirilmek üzere kayıt altına alıyoruz.
    09.12.2021, 13:57





    Her hakkı saklıdır.
    Görüntüleme 12812