Çelik sacların biçimlendirme özelliklerini etkileyen parametrelerin araştırılması ve biçimlendirme sınır diyagramlarının incelenmesi

Metalik saclar endüstride çok çeşitli parça ve ürün yapımında kullanılmaktadır. Bu sacların biçimlendirilmesinde, özellikle de germe ve derin çekmenin birlikte uygulandığı durumlarda parçanın gerekli geometriye ulaşamaması, boyun verme veya yırtılma söz konusu olabilmektedir. Ortaya çıkan hurda miktarı ekonomiklik, yapılan işin sürekliliği ve kalitesini olumsuz etkilemektedir. Prosesleri optimize etmek ve malzeme kayıplarını azaltmak için bu işlemleri analiz edebilmek oldukça önemlidir. Biçimlenebilirlik malzemenin herhangi bir hasara uğramadan biçim alma yeteneği olup malzemenin akış özellikleri, sünekliği, kalıp geometrisi, yağlama, pres hızı gibi birden çok parametreye bağlıdır. Genellikle metalik sacların biçimlenebilme özellikleri çekme testleri veya biçimlendirme yöntemine benzer deneyler ile değerlendirilmektedir. Çekme ve derin çekme testleri ile ilk etapta fikir sahibi olmak mümkündür ancak akma mukavemeti, çekme dayanımı veya mikroyapı gibi mekanik ve kimyasal özellikler tek başlarına sac malzemelerin şekillendirilebilirliğini ifade etmeye yetmemektedir. Bu sebepten üretim proseslerinde sac malzemeleri etkin olarak kullanabilmek için, şekillendirilebilirlik sınırlarının belirlendiği yeni tekniklere ihtiyaç duyulmaktadır. Bütün bunlar düşünüldüğünde kompleks parçaların şekillendirilmesinde deformasyonun bütün kombinasyonlarını temsil eden Şekillendirme Sınır Diyagramları(ŞSD) kullanışlı bir teknik olmaktadır. ŞSD ile, iki boyutta çekme ve basma testleri uygulanan sac malzemelerin davranışları analiz edilebilir. Böylece ŞSD malzemenin şekillendirilebilirlik sınırlarını göstererek prosese uygun çözümler bulunmasını sağlamaktadır. Bu çalışmada, öncelikle celik sacların biçimlendirilebilirliğini etkileyen faktörler incelenmiştir ve çeşitli endüstriyel uygulamalarda kullanılan on farklı kalitedeki sacın malzeme özelliklerinin etkisi şekillendirme sınır diyagramları üzerinde değerlendirilmiştir. Elde edilen şekillendirme sınır diyagramları ile daha yüksek r değerine sahip olan kalitenin sınır eğrisinin daha yukarıda olduğu yani güvenli çalışılabilecek bölgenin daha fazla olduğu, kalınlık artışının biçimlenebilirliğe olumlu etkisi olduğu ve yine çelik içerisindeki Nb ve Ti elementlerinin varlığının biçimlenebilirliği olumlu yönde etkilemiş olduğu saptanmıştır. Diğer bir yandan karbon oranı ve mekanik değerlerin artışının ise biçimlenebilme kabiliyetine etkisinin olumsuz olduğu görülmüştür.