Çelik sacların mekanik özelliklerinde ortaya çıkan değişimler ve nedenleri ile bunların şekillendirme prosesi üzerindeki etkileri

Abstract

Çelik saclar çok çeşitli biçimlerdeki parçalara şekillendirilirler ve sanayinin birçok dalında geniş kullanım alanına sahiptirler. Şekillendirme işlemi sırasında sacda meydana gelen yırtılma veya bölgesel boyunlama gibi nedenlerle oluşan ıskartalar, imalatın sürekliliğini, ekonomikliğini ve kalitesini olumsuz yönde etkilemektedir. Bu nedenle üretim kayıpları, iyi şekillendirilebilirliğe sahip uygun çelik sacın seçilmesiyle ve ayrıca tekbiçim mekanik özelliklere sahip çelik sacın kullanılmasıyla denetim altında tutulmalıdır. Aynı kalite derecesinde olan çelik sacın mekanik özellikleri, üretildiği firmadan firmaya, aynı firmada dökümden döküme, aynı dökümde rulodan ruloya ve rulonun değişik bölgelerine göre çeşitlenmektedir. Dar değişim aralıklarında mekanik özelliklere sahip şekillendirilebilir çelik saclar, metalürjik faktörlerin denetimi, sıcak ve soğuk haddeleme ve tavlama gibi çelik üretim aşamalarının optimum kontrolüyle üretilirler.Bu çalışmada, ilk olarak çelik sacların üretim aşamaları incelenmiş ve her bir aşamada, mekanik özelliklerin değişimlerine neden olan etkenlere değinilmiştir. Çelik sac standartları araştırılmış ve sıcak ve soğuk haddelenmiş çelik saclar olarak iki grupta açıklanmıştır. Çelik sacların tipik mekanik özellikleri ve elde edilme yöntemleri anlatılmıştır. Çeşitli üretim aşamalarıyla farklı kalitelerde üretilen sacların mekanik özelliklerinin değişimleri, önceden yapılmış çalışmaların da yardımıyla incelenmiştir. Mekanik özelliklerin değişim nedenlerinin anlaşılabilmesi için, bazı temel metalürjik kavramlara değinilmiştir. Buna ek olarak, sac metalin kimyasal içeriğinin mekanik özellikler üzerindeki etkisi açıklanmış ve mekanik özelliklerin arzu edilen değerlerden sapmalarına neden olan bütün üretim aşamalarının işlem değişkenleri halinde listelenmiştir. Daha sonra, çeşitli sac metal şekillendirme yöntemleri, bazı mekanik deneyler ve şekillendirme sınır eğrilerine değinilmiştir. Mekanik özelliklerin çelik sac şekillendirile bilirliğine etkisi anlatılmıştır. Malzemenin şekillendirilme kabiliyetini gösteren parametrelerin belirlenebilmesi amacıyla, geliştirilen numune alma prosedürüne bağlı olarak, aynı standart kalitesindeki saclar arasında dökümden döküme, rulonun değişik bölgelerinde ve haddeleme doğrultusuna göre farklı açılarda mekanik özelliklerin nasıl değiştiği incelenmiştir. Tek eksenli çekme deneyi makinesi kullanılarak incelenen çelik sac, 1,2 mm kalınlığında ve SCGA 270 D kalite derecesinde soğuk haddelenmiş düşük karbonlu çelik sacdır. Malzemenin tane boyutunun bulunması için, yalnızca bir numune üzerinde elektron mikroskopu analizi uygulanmıştır. Yapılan diğer deneyler, sertlik ve Erichsen deneyleridir. Tanımlanan bütün durumlarda mekanik özelliklerin farklılaştıkları gözlenmiştir.