Metaller De Yorulur

Metaller de Yorulur

Bekir Hasanoğlu


Yorulma kelimesi canlılarda ve daha çok insanda bedenî veya zihnî olarak ortaya çıkan enerji ve işgücü kaybını akla getirir Beden veya zihnin haddinden fazla çalışması neticesinde kaslarda enerji kaybı veya zihnin bir konuya teksifi azalmakta ve bu hâl yorulmanın belirtisi olarak karşımıza çıkmaktadır Halbuki benzer şekilde, metal malzemelerde de yorulma olayı kaçınılmazdır Yorulmuş bir insan istirahat ederek ve gıda alarak yeniden enerji depolamak suretiyle eski gücüne, zindeliğine kavuşur, hatta zihnî yorgunluk da bu şekilde giderilebilir Buradan hareketle denilebilir ki, canlılardaki yorulma ve dinlenme kayıpsız bir devri-daimdir ve bu devri-daim geri dönüşlü (reversible)dür Benzer şekilde, metal malzemelerde de yorulma hâdisesi kaçınılmazdır Ancak metal malzemelerde meydana gelen yorulma tam geri dönüşlü değildir Yorulmaya başlamış bir metali, gerekli tedbir alınmaksızın, ne kadar süre çalışmadan bekletirseniz bekletiniz (dinlendiriniz), çok az miktarda kendini toplama hâli hariç tekrar çalışmaya başladığı andan itibaren yorulma kaldığı yerden devam edecektir


Bir makina çok sayıda hareketli parçalardan meydana gelir Bu çok sayıdaki makina elemanı, insan vücudundaki organlara benzer şekilde, uyum içerisinde çalışarak bir bütün olan makinanın vazifesini yerine getirmesini sağlar Bir hareket, kuvvet veya moment iletmek suretiyle güç üretmesi veya enerji-hareket dönüşümünü meydana getirmesi düşünülen makina, dizayn edilirken her bir elemanı ayrı ayrı incelenir, üzerine gelen dış tesirler analiz edilir, malzemenin cinsi ona göre seçilir ve daha sonra ölçüleri belirlenmek üzere hesaplamalar yapılır Dışarıdan gelebilecek darbeli yükler, düşük veya yüksek sıcaklık ve korozyon gibi dikkate alınan her türlü tesir, o makina elemanının boyutlandırılmasında hesabın içine sokulur Buradan hareketle her bir makina veya makina elemanına, dışarıdan gelen tesirler de dikkate alınarak, bunu ortaya koyan mühendis veya konstrüktör tarafından bir ömür biçilir, eğer bu makinanın en önemli bir veya birden çok parçası hasara uğrarsa makina kendisi de bir bütün olarak ekonomik ömrünü tamamlamış sayılır Bu hâdise canlılarda hayati organların vazifesini yerine getirememe neticesi ortaya çıkan ölüm hadisesine oldukça benzemektedir


Metallerde yorulmanın ortaya çıkması için bazı şartların sağlanmış olması gerekir Şartlar olarak, metal malzemeden yapılmış bir makina elemanına tesir eden kuvvetlerin şiddet veya uygulama şeklinin zamanla değişmesi veya makina elemanının dış yüzeyinde çekme gerilmesinin bulunması sayılabilir Dış sathı düzgün olmayan ve ani kesit değişikliği ihtiva eden makina elemanlarında yorulma ömrü daha kısadır Makina elemanının üretiminden ileri gelen veya kullanma sırasında ortaya çıkan bir kılcal çatlağın, enine kesit boyunca ilerlemesinden dolayı üzerine gelen kuvveti veya diğer dış tesirleri taşıyan kesit alanının küçülmesi sonucu malzeme dış tesirleri taşıyamayarak ani olarak kırılır Başlangıçta, üzerine tesir eden dış kuvvetlere karşı koyabilen makina elemanında belli bir süre sonra hiç beklenmedik bir tarzda, bir hasarın ortaya çıkması "yorulma" olarak adlandırılmıştır Nasıl kalp krizi ve kanser gibi hastalıklar yüksek oranda insan ölümlerinin sebepleri, iseler, benzer şekilde, endüstrideki hasarların yaklaşık % 80-90' ına da metallerin yorulması sebep olmaktadır


Metallerde yorulma hadisesi buharlı makina ve çok sayıda hareketli parçadan ibaret makinaların icadı ve geniş bir alanda kullanılmaya başlanmasıyla ortaya çıkmıştır Ve ilk defa 19 yüzyılın son çeyreğinde yorulma Almanya'da ciddi olarak bir demiryolu mühendisi tarafından incelenmiştir Tren vagon akslarının ani olarak kırılmasının sebebi araştırılırken metallerde yorulmanın meydana geldiği ortaya çıkarılmıştır Metallerde bu tür hasarın halen önemini koruması bu konudaki araştırmaların devam etmesine sebeb olmaktadır Basından sık duyulan uçak, gemi ve diğer bazı vasıta arızalarında meydana gelen ani hasarların başlıca sebebi yine yorulmadır Herbir malzeme cinsi ve çalışma şartları için, yorulma deneyleri yapılarak, Wöhler eğrisi (gerilme-frekans eğrileri) çıkarılır Böylece malzemeler için yorulma ömrü veya yorulmaya dayanma hususları önceden tesbit edilebilmektedir


Netice olarak denilebilir ki nasıl her bir canlının doğması, bir müddet yaşaması ve ölmesi mukadder ise cansız olan metal malzemelerden yapılmış elemanların da bir ömrü mevcuttur Ömrü dolduğunda hasara uğraması, -ölmesi- mukadderdir