Çentik Darbe Deneyi

Çentik Darbe Deneyi

Darbe deneyi, metallerin özellikle gevrek kırılmaya müsait şartlardaki mekanik özellikleri hakkında sağlam fikir edinme amacıyla uygulanır. Plastik malzemelerin çarpma ve eğilme mukavemeti bu deneyle belirlenebilir

Darbe deneyinde, Numunenin dinamik bir zorlama altında kırılması için gereken enerji miktarı belirlenir. Bulunan bu değer malzemenin darbe direnci olarak adlandırılır.

 

Deneyde yukarıda şematik olarak gösterilen sarkaç tipi cihazdan faydalanılır. Ağırlığı G olan sarkaç h yüksekliğine çıkarılır ve h*G kadar bir potansiyel enerji kazandırılır. Belli bir h yüksekliğinden bırakılan bu sarkaç salınarak aşağıya doğru  inerken numuneye çarparak onu kırar ve diğer yönde h yüksekliğinden daha küçük bir h1 yüksekliğine çıkar. Çekicin kütlesi, ilk yükseklik ve son yükseklik bilindiğinden dolayı soğurulan enerji ölçülebilir.

Bu soğrulan enerji numunenin kırılması için gereken enerji yani darbe direncidir.(Sürtünme dikkate alınmış ve cihaz sıfırlanmış ise

Kırılma Enerjisi = G.h – G.h2 = G (h1-h2) = G. l . ( cos β – cos α )

  Burada h düşme yüksekliği, h2 çıkma yüksekliği, G sarkaç ağırlığı, l sarkaç boyu, a düşme açısı, b yükselme açısıdır. Darbe direncinin birimi joule’dür.

Azalan sıcaklıklar beraber numune sünek davranıştan gevrek davranışa değişim gösterir ve darbe direnci azalır.

4-NUMUNE TANIMI:                  

 

                                                         

Deneyde 55 mm boyunda 2 mm çentik derinliğinde 10mm genişlik ve yüksekliğinde bakır, çelik ve dökme demir numuneler kullanılmıştır.

 

 

Deneyde 15kgp’luk pandül, 40 mm iki mesnet arası mesafeli, Çekiç kol uzunluğu 225 mm olan deney cihazı kullanılmıştır. Plastik malzeme için iki mesnet arası 62 mm olan daha küçük bir cihaz kullanılmıştır.

Deneyde 55 mm boyunda 2 mm çentik derinliğinde 10mm genişlik ve yüksekliğinde bakır, çelik ve dökme demir numuneler kullanılmıştır

Kırılmanın numune ortasından, düzgün ve kolayca gerçekleşmesi için çentikli olarak kullanılan standart numuneler oda sıcaklığında cihaza yerleştirildi. Numuneler kübik yüzey merkezli bakır, kübik hacim merkezli çelik ve dökme demirdir. Numuneler cihaza yerleştirilirken köşelerde kalan payların eşit olmasına dikkat edilmelidir, eğer numune düzgün yerleştirilmezse bulunan değerler doğru olmayacaktır. Numune yerleştirildikten sonra çekiç belli bir yüksekliğe asıldı ve bırakıldı. Yapılan iş kp-m cinsinden cihaza bağlı skaladan okundu. Yapılan iş birimi kp-m 9,8 ile çarpılarak   joule’e çevrildi. Bu anlatıdan işlemler oda sıcaklığında bakır, çelik ve dökme demir için yapıldığında tablodaki değerler elde edildi.

Yukarıda anlatılan deney aşamalarının aynısı -35°C ‘de aynın numuneler için tekrar edildiğinde;