Çekme Testi
Mühendislik malzemelerinin statik yük altında doğrusal elastik ve plastik deformasyon davranışını belirleyen temel karakterizasyon yöntemi.
Eğitim Videosu
Çekme testi prosedürü, numune hazırlama, cihaz kurulumu ve sonuç yorumlama.
Temel Mekanik Parametreler
Akma Dayanımı
Kalıcı şekil değişiminin başladığı gerilme. Sürekli akma için 0,2% offset metodu.
Çekme Dayanımı
Gerilme–uzama eğrisindeki maksimum mühendislik gerilmesi (UTS).
Kopma Uzaması
Ölçüm uzunluğu (Lo = 5,65√So veya 80 mm) üzerinden kopma uzaması.
Kesit Daralması
Kopma noktasındaki kesit alanı azalma oranı. Tokluğun yerel göstergesi.
Pekleşme Üssü
σ = C·εⁿ (Hollomon). Sac şekillendirmede derin çekme kapasitesini belirler.
Anizotropi Katsayısı
r = εw/εt. IF çeliklerinde r̄ > 1.5 derin çekme kalitesini gösterir.
Gerilme–Uzama Eğrisi ve Metalürjik Yorum
Mühendislik gerilme–uzama eğrisi σ = F/A₀ ve ε = ΔL/L₀ tanımları üzerine kurulur. Gerçek gerilme–uzama eğrisi ise σ_true = σ_eng(1 + ε_eng) dönüşümüyle elde edilir. Hollomon pekleşme denklemi ve Considère kriteri:
// Hollomon pekleşme denklemi
σ_true = C · ε_true^n
// Necking başlangıç kriteri (Considère)
dσ_true/dε_true = σ_true → ε_uniform = n
Düşük karbonlu çeliklerde belirgin üst ve alt akma gerilmesi gözlemlenir. Bu olgu, çözünmüş C ve N atomlarının dislokasyon çizgilerini kilitlemesi (Cottrell atmosferi) ile açıklanır. Serbest kalan dislokasyonlar Lüders bandları olarak ilerler.
DP600 çeliklerinde ferrit–martenzit oranına bağlı olarak akma gerilmesi düşük (330–400 MPa), pekleşme üssü yüksek (n ≈ 0.16–0.20) seyreder; bu kombinasyon çekme şekillendirmede erken boyun atmayı geciktirir.
Çelik Sınıfı Mekanik Özellik Referansı
| Sınıf | ReH / Rp0.2 (MPa) | Rm (MPa) | A5 (%) | Not |
|---|---|---|---|---|
| S235 / St37 | ≥ 235 | 360–510 | ≥ 26 | Yapısal, düşük C |
| S355J2 | ≥ 355 | 470–630 | ≥ 22 | Mikroalaşımlı, Mn-Si |
| S600MC | ≥ 600 | 650–820 | ≥ 16 | Nb-Ti-V termomekanik |
| S700MC | ≥ 700 | 750–950 | ≥ 12 | TMCP, düşük C |
| API 5L X65 | 448–600 | 530–760 | ≥ 21 | Boru hattı, PSL2 |
| DP600 | 330–400 | 600–700 | ≥ 20 | Ferrit+Martenzit, n≈0.18 |
| IF (DDQ) | 140–180 | 270–330 | ≥ 42 | Ti/Nb, r̄ > 1.8 |
Sonuç Yorumlama ve Yaygın Hatalar
Rp0.2 Reddi – Metalürjik Kök Neden
S600MC gibi Nb-Ti çeliklerinde Rp0.2 düşüklüğü çoğunlukla bitiş hadde sıcaklığının Tnr üzerine çıkmasıyla ilişkilidir. Nb(C,N) çökelme kinetiklerinin yetersiz kalması dislokasyon yoğunluğunu azaltır. Hızlı soğutma hızı yetersizliği (< 15°C/s) ferrit tane irileşmesine yol açar.
Uzama Reddi – Lokalize Plastiklik
A% düşüklüğü tek başına değil Z% ile birlikte yorumlanmalıdır. Z% normalken A% düşükse ölçüm uzunluğu seçimi araştırılmalıdır. Z% da düşükse inklüzyon bandlaşması veya segregasyon kaynaklı lokal gevreklik düşünülmelidir.
Rm/Re Oranı – Pipeline Güvenlik Kriteri
API 5L PSL2 X65/X70 için Rm/Re ≤ 0.93 kriterleri mevcuttur. Rm/Re oranı < 1.15 ise malzeme plastik reserve kapasitesi sınırlıdır. Bu durum TMCP çeliklerinde aşırı Nb çökelti sertleşmesini işaret edebilir.