Malzeme Yorulması Nedir? Etki Eden Faktörler Nelerdir?
Malzeme Yorulması Nedir?
Çok farklı durumlarda görülebilecek malzeme yorulması (İngilizce olarak Material Fatigue), fazla yük durumlarıyla birlikte oluşan kırılma ile meydana gelebilecek tehlikeli bir süreçtir. Malzeme de oluşan çatlak halinin gelişmeye başlamasıyla meydana gelen yorulma, iki farklı şekilde kendisini gösterebilir.
- Birinci durumda uygulanan yükün gerekli olan durumun alt seviyesinde kalınması halinde,
- İkinci durumda ise gerçekleşen süreç içinde çatlak durumumun olmadan kırılması şeklinde kendini gösterebilir. Peki, malzeme yorulması nasıl olur?
Malzeme Yorulması
Süreç çatlakların oluşmasıyla kendisini gösterir. Yorulma çatlakları ise kristalografik kayma halinden meydana gelir. Genellikle parça yüzeyinde başlayan bu sürecin devamı kendisini gösterir. Bunun ana nedeni olarak mühendislik malzemelerinin ortaya çıkarılma yapısı gösterilebilir. Parça yüzeyinin deforme olma durumu hacmi içerisine göre daha kolaydır. Çevrimsel yükleme sonrasında hasarın meydana getirilmesi düşük gerilme haliyle açıklanır. S-N Eğri Tablosu olarak belirtilen “yorulma sınırı” incelemeleri buna göre yapılır.
Malzeme Yorulması Etki Eden Faktörler
Mekanik bağlantıların yapılma halinde mil, perçin ya da cıvata kullanılabileceği gibi malzeme yorulmasına etki eden faktörlerin başında gelir. Düzlem özelinde bağlı elemanların tamamı için yorulma kuvvetlerine benzer hale gelmesiyle montaj yorulma kuvveti oluşur. Hali hazırda kaynak bağlantıları da etki eden faktörlerden bir tanesidir. Kaynak bağlantısının yorulma dayanımın eşitlik içermesine karşın kaynağın olmaması durumuna göre daha azdır. Yüzey durumlarının sertleşmesi ise doğrudan yorulma dayanımını olduğundan yüksek seviyeye çıkarır. Yumuşamanın başlaması ve devam etmesiyle yorulma dayanımını çok düşük seviyelere kadar gerileyebilir.
Önerilen Yazı: Kompozit Malzeme Nedir? Kullanım Alanları? Nasıl Üretilir?
Yüzey işlenmesi olarak da faktörün büyük bir etki gücüne sahip olduğunu söylemek yanlış olmayacaktır. Dayanım durumunun arttırılmasını sağlayan gerilme halinin oluşturulmasında soğuk şekil vermede etkilidir. Yüzeyde oluşturulan soğuk şekille yorulma çatlakları meydana gelir. Yüzey sertleştirme hali de yine aynı durumla paralellik gösterir. Farklı şekillerde yapılabilecek sertleştirmelerin sonrasında hemen alt kısmında çatlak oluşumları görülmesi olasıdır. Çeliklerde yorulma limitinin etkisiyle eğme ve burulma güç hali de artar. Yorulma performansıyla var olan yüzey yumuşatma halleri arasında da bağlantı vardır. Yüzey tabakalarının yumuşaması haliyle yorulma performansına etkisi olumsuz yönde olmaktadır.
Levha Kaplamanın Etkisi
Levha kaplama hallerinde de büyük bir zarar oluşumu kendisini gösterir. Genellikle nikel, krom ya da bazı durumlarda da çinko metalleriyle kaplamalar yapılır. Bu duruma sahip çeliklerde yorulma dayanımı olumsuz etkilenir. Kaplamaların sonrasında çatlakların ilerlemesi devam eder. Kalıntı gerilme halleri de malzeme içerisinde kalır. Bunun etkisiyle müdahale hali oluşmazken çatlakların giderilmemesinin bir çözümü da mümkün olmaz. Çok daha hızlı bir şekilde zarar durumlarının oluşması levha kaplama halinde ortaya çıkar. Bundan dolayı malzeme yorulmasına dair etki eden faktörlerin belki de en birincisi bu durumdur. Gerilme hallerinin ortaya kaldırılması çoğu zaman zordur. Ancak yine de imkânsız olan bu durumun etkilerini azaltma adına zımparalama ve parlatma yapılabilir. Yüzeyle birlikte dış hatların tam anlamıyla zımparalanması sonrasında alevle sertleştirme ya da haddeleme de yapılabilir.
