Basma Testi
Basma testi, malzemenin basma yükü altındaki plastik akma davranışını ve akış gerilmesini belirler. Hadde yükü hesabı ve şekillendirme simülasyonu için temel girdi verilerini sağlar.
Akış Gerilmesi ve Pekleşme
Basma testinde numune silindirik olup boyuna yüklenir. En kritik çıktı akış gerilmesi eğrisi: σ_f = f(ε, ε̇, T). Zener-Hollomon parametresi Z = ε̇ · exp(Q/RT) ile farklı kombinasyonlar normalize edilir.
// Basma gerçek gerilme
sigma_true = F / A_true = F·h / (A₀·h₀)
// Gerçek gerinim (basma)
epsilon_true = ln(h₀ / h)
// Zener-Hollomon parametresi
Z = ε̇ · exp(Q / RT)
Fıçılaşma (Barreling) ve Sürtünme Düzeltmesi
Gerçek basma testinde plaka–numune temas yüzeyindeki sürtünme radyal akışı engeller, fıçılaşmaya neden olur. Sürtünme düzeltmesi yapılmadan elde edilen σ_f değerleri sistematik olarak yüksek hatalıdır.
// Rastegaev sürtünme düzeltmesi
sigma_f = sigma_measured / (1 + 2μR/3h)
μ: sürtünme katsayısı (yağlama 0.02–0.05, kuru 0.1–0.3) R: anlık numune yarıçapı, h: anlık yükseklik
Sürtünme etkisini azaltmak için: grafit + yağ karışımı, teflon disk, veya Rastegaev yöntemi (numune uç yüzeyine sığ konsantrik oluk) uygulanır. Gleeble sistemlerinde tantalum folyo standarttır.
Numune Geometrisi – h/d Oranı
h/d = 1.0
Fıçılaşma çalışmaları
- ·Sürtünme etkisi belirgin
- ·Geniş ε aralığı
- ·Yüksek deformasyon kapasitesi
h/d = 1.5
Standart basma testi
- ·ASTM E9 önerisi
- ·Denge: sürtünme vs burkulma
- ·Çoğu araştırma uygulaması
h/d ≥ 3.0
Burkulma kritik
- ·Uzun ince numune
- ·Elastik burkulma riski
- ·Sadece çok düşük ε
Hadde Simülasyonu ve Sıcak Basma Testleri
Gleeble Termal-Mekanik Simülatörü
Gleeble, direnç ısıtması ile sıcaklık kontrolü sağlarken eş zamanlı mekanik yükleme yapabilir. Sıcak basma deneyleri; γ ve α bölgelerinde akış gerilmesi, yeniden kristalleşme kinetikleri (MFS – mean flow stress) ve CCT eğrisi oluşturma için kullanılır.
Akış Gerilmesi Eğrisi – Hadde Yükü Hesabı
Sıcak hadde pass yükü: F = σ_f × A_contact × Q_p (baskı faktörü). Nb, V, Ti mikroalaşımlı çeliklerde T_nr sıcaklığının üzerinde her passta dinamik yeniden kristalleşme gerçekleşir; altında gerinim birikmesi başlar.
Soğuk Basma – FEM Girdi Verisi
DP ve TRIP çeliklerinin şekillendirme simülasyonunda deformasyon kuvveti verisi basma testinden elde edilir. σ_f eğrisi Voce veya Swift modelleriyle fit edilir ve sonlu elemanlar analizine aktarılır.
⚠ Basma Testinin Sınırlamaları
- ·Büyük deformasyonlarda fıçılaşma homojen deformasyonu bozar, σ_f gerçek değildir.
- ·Çekme testine kıyasla kırılma/tokluğun doğrudan ölçülmesi mümkün değildir.
- ·Bauchinger etkisi: çekme sonrası basma yüklemesinde akma gerilmesi düşer (kinematik pekleşme).
- ·Yüksek sıcaklık testinde oksidasyonu önlemek için koruyucu atmosfer (Ar, He) gerekebilir.