Metal Testleri
Yapı işlerinde mekanik tasarımda metaller ve metal alaşımları oldukça fazla tercih edilen yapı malzemeleridir. Özellikle metaller, kuvvet taşıyan yapılarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu açıdan metal malzemelerin mekanik özelliklerini bilmek önemlidir. Metal malzemelerin mekanik yükler altında gösterdiği davranış şekillerine mekanik özellikler denmektedir. Mekanik özellikler ise, genelde metali oluşturan atomlararası bağ gücünden kaynaklanmaktadır. Ancak bunun yanı sıra metal malzemenin iç yapısının da etkisi yüksektir. Metallerin iç yapıları değiştirilerek aynı malzemeye farklı mekanik özellikler kazandırılmaktadır. Metallerin mekanik özellikleri, farklı yükleme koşullarına farklı test yöntemleri ile tespit edilmektedir.
Metallerin gerilme özellikleri, uygulanan bir gücün birim alana düşen kuvvete göre değişmektedir. Kuvvet eğer dik ise ve metalin uzamasına veya kısalmasına yol açıyorsa buna normal gerilme denmektedir. Ancak kuvvet eğer kesit içinde ise ve metalde bir açı değişimine neden oluyorsa, buna kayma gerilmesi denmektedir. Metal mazlemelere uygulanan güçler her zaman normal veya kayma gerilmelerine neden olabilir.
Yapı malzemelerinde en çok dikkate alınan özellikler, bu malzemelerin ne ölçüde şekil değiştirebildikleri ve ne kadar dayanıklı olduklarıdır. Metal malzemelerin şekil değiştirme ve dayanım özelliklerini tespit etmek için başvurulan test yöntemi, çekme tesleridir. Test sırasında uygulanan güç, malzeme kopana kadar yükseltilir. Bu sırada metal mazlemedeki değişimler sürekli kayıt altına alınır. Bir başka test ise basma testleridir. Metal mazleme basma şeklinde bir yüke maruz kalıyorsa, bu durumda malzemenin baskı yükü altında şekil değiştirme ve dayanım özellikleri tespit edilir. Buradaki testler çekme testleri ile benzerlik gösterir.
Sertlik testlerinde, bir metal malzemenin yüzeyine batırılan sert bir cisme karşı ne kadar direnç gösterdiği tespit edilir. Metal malzemelerin sertlik değerleri, doğrudan malzemelerin dayanımları ile ilgilidir ve büyük önem taşır. Tahribatsız bir test yöntemi olan bu testler batıcı ucun şekline ve uygulanan kuvvete göre farklı yöntemlerle yapılır (Brinell, Vickers veya Rockwell sertlik ölçme yöntemi gibi).
Çentik darbe testleri, metal malzemeleri gevrek davranmaya yönelten koşullar altında malzemenin dinamik tokluğunu ölçmek için uygulanmaktadır. Bu koşullar üç eksenli yükleme hali, düşük sıcaklıkta zorlama ve ani darbe durumlarıdır.
Metal malzemelerde karşılaşılan bir durum da yorulma hasarıdır. Bu hasar, metal malzemelerin çekme dayanımlarına göre daha düşük tekrarlı gerilmelerin etkisinde, belli bir süre sonrası kırılmaları ile oluşan hasardır. Bu durum yorulma testleri ile ortaya konmaktadır.
Günümüzde yapı sektöründe kullanılan metal mazlemelerin kullanım alanları ve özellikleri, yetkili test ve muayene kuruluşları tarafından, ilgili yasal düzenlemelere ve yerli ve yabancı kuruluşlar tarafından yayınlanan standartlara uygun şekilde gerçekleştirilmektedir. Bu testler sırasında esas alınan birkaç standart şunlardır:
- TS EN ISO 8491 Metalik malzemeler – Boru (tam kesitte) – Eğme deneyi
- TS EN ISO 6892-1 Metalik malzemeler – Çekme deneyi – Bölüm 1: Ortam sıcaklığında deney metodu
- TS EN ISO 6892-2 … Bölüm 2: Yüksek sıcaklıkta deney metodu
- TS EN ISO 6892-3 … Bölüm 3: Düşük sıcaklıktaki deney yöntemi
- TS EN ISO 6507-1 Metalik malzemeler – Vickers sertlik deneyi – Bölüm 1: Deney metodu
- TS EN ISO 6507-4 … Bölüm 4: Çizelgeler ve sertlik değerleri