Rm çekme mukavemeti
Çekme mukavemeti Rm (ayrıca yırtılma mukavemeti) mukavemet davranışının değerlendirilmesi için bir malzeme özelliğidir. Çekme mukavemeti (englisch: tensile strength), bir numunenin yüklenebileceği maksimum mekanik çekme gerilimini tanımlar. Çekme mukavemeti aşılırsa, malzeme başarısız olur: Malzeme numunesi nihayet yırtılıncaya kadar kuvvetleri azalır. Bununla birlikte, malzeme gerilme mukavemetine ulaşmadan önce plastik olarak yani kalıcı olarak deforme olur.
Hesaplama Farklı malzemeler Çeşitli takviyeler Diğer özellikler Örnekler Test cihazları Çekme testi Akma dayanımı
Çekme mukavemeti nasıl hesaplanır?
Çekme mukavemeti Rm , çekme testi kullanılarak belirlenir (örn. ISO 6892 standart serisine göre (metalik malzemeler için) veya ISO 527 serisi standartlara göre (plastikler ve kompozitler için)).
Çekme mukavemeti, elde edilen maksimum çekme kuvveti Fm ve çekme testinin başlangıcında numunenin enine kesit alanından hesaplanır:
Çekme mukavemeti Rm = maksimum çekme kuvveti Fm / numune kesit alanı S0
Çekme mukavemeti MPa (megapaskal) veya N/mm² cinsinden verilir.
Gerilme-gerinim diyagramında (gerilme-gerinim eğrisi olarak da adlandırılır), numune üzerindeki gerilme gerilmesi, çekme testindeki göreceli uzunluk değişikliğine karşı çizilir.
Test edilecek malzeme için çeşitli karakteristik değerler bu eğriden belirlenebilir; örneğin elastik davranış veya gerilme mukavemeti. Gerilme-gerinim diyagramında gerilme dayanımı, gerilme gerilmesi tekrar arttıktan sonra çekme testinde ulaşılan maksimum gerilim değeridir.
Farklı malzeme konsolidasyonu ile çekme dayanımı
Belirgin bir akma noktasına sahip metalik malzemeler için maksimum çekme kuvveti, üst akma noktasından sonra ulaşılan en yüksek kuvvet olarak tanımlanır. Akma noktasını aştıktan sonraki en yüksek çekme kuvveti, zayıf sertleşen malzemeler durumunda akma noktasının altında da olabilir, yani bu durumda çekme mukavemeti, üst akma noktası değerinden daha azdır.
Sağdaki resimde, gerilme-uzama diyagramı, akma noktasından sonra yüksek sertleşmeye (1) ve çok düşük sertleşmeye (2) sahip bir eğri göstermektedir.
Buna karşılık, bir akma noktası ve ardından gerilimde bir düşüş olan plastikler için çekme mukavemeti, akma noktasındaki gerilime karşılık gelir.
Mukavemet özelliklerini değerlendirmek için diğer parametreler
Mukavemet özelliklerinin değerlendirilmesi için çekme mukavemetine ek olarak, üst ve alt akma noktaları ve akma noktaları ile kopma mukavemetleri ve yırtılma mukavemetleri belirlenir.
Akma noktası genellikle elastikten plastik deformasyona geçiş sırasındaki gerilimi ifade eder. Elastikiyet sınırı, üst ve alt akma noktası (çekme testlerinde), ezilme sınırı veya sıkıştırma sınırı (basma testi), bükülme sınırı (bükme testi) veya burkulma sınırı (torsiyon testi) için genel bir terimdir.
Uzama sınırı buna karşılık, belirli bir kalıcı uzamayı veya toplam uzamayı içeren gerilmeler. Elastikten plastik alana sürekli geçişi tanımlamak için metalik malzemeler için kullanılırlar.
Esneklik sınırı tabiri reolojide kullanılır ve malzemenin akışının (özellikle plastik durumunda) başladığı gerilim değerini tanımlar. Akma, akış sınırı aşıldığında, plastik, yani geri döndürülemez, malzemede deformasyonun meydana gelmesi ile karakterize edilir.
Maksimum Fm kuvvetine ulaşıldıktan sonra, birçok malzemede kuvvet ve dolayısıyla nominal çekme gerilimi, numune kırılana veya yırtılana kadar artan uzama ile azalır. Başlangıç kesit alanıyla ilgili kopma kuvvetine aynı zamanda kopma veya yırtılma mukavemeti de denir. Özellikle plastikler için önemli bir parametredir. Kırılgan metal malzemeler, elastomerler ve hatta akma noktası veya akma noktası olmayan sert plastikler söz konusu olduğunda, yırtılma mukavemeti genellikle gerilme mukavemetine karşılık gelir.
Metalik malzemelerin çekme dayanımı için örnek değerler
| Malzeme adı | Malzeme numarası | Eski ad | Rm | Rp0,2 |
|---|---|---|---|---|
| S235JR | 1,0037 | St37-2 | 360 | 235 |
| S275JR | 1,0044 | St44-2 | 430 | 275 |
| S355J2G3 | 1,0570 | St52-3N | 510 | 355 |
| C22E | 1,1151 | Ck22 | 500 | 340 |
| 28Mn6 | 1,1170 | 28Mn6 | 800 | 590 |
| C60E | 1,1221 | 850 | 580 | |
| X20Cr13 | 1,4021 | 750 | 550 | |
| X17CrNi16-2 | 1,4057 | 750 | 550 | |
| X5CrNi18-10 | 1,4301 | V2A | 520 | 210 |
| X2CrNiMo17-12-2 | 1,4404 | V4A | 520 | 220 |
| X2CrNiMoN17-13-3 | 1,4429 | 580 | 295 | |
| 30CrNiMo8 | 1,6580 | 1250 | 1050 | |
| 34CrMo4 | 1,7220 | 34CrMo4 | 1000 | 800 |
| 42CrMo4 | 1,7225 | 1100 | 900 | |
| S420N | 1,8902 | StE420 | 520 | 420 |
Çekme mukavemeti hakkında sık sorulan sorular
Çekme mukavemeti, bir malzemenin kalıcı deformasyon veya kırılma meydana gelmeden önce dayanabileceği maksimum çekme gerilimidir. Bu nedenle çekme mukavemeti, bir malzemenin mukavemet davranışını değerlendirmek için önemli bir malzeme parametresidir. Bir malzemenin çekme dayanımı ne kadar yüksekse, çekme kuvvetlerine karşı o kadar dirençlidir.
Çekme mukavemeti genellikle megapaskal (MPa) veya milimetre kare başına newton (N/mm²) cinsinden ölçülür. Bir malzemeyi germek veya yırtmak için birim alan başına ne kadar kuvvet gerektiğini gösterir.
Çekme mukavemeti, elde edilen maksimum çekme kuvveti Fm ve çekme testinin başlangıcında numunenin enine kesit alanından hesaplanır:
Çekme mukavemeti Rm = maksimum çekme kuvveti Fm / numune kesit alanı S0
Çekme mukavemeti MPa (Megapaskal) veya N/mm² cinsinden verilir.