Şekillendirme sonrası sac parçalarda kalıntı gerilimin parça performansına etkisinin incelenmesi

daha sonra Malzemeler, üretimleri esnasında ve sonrasında şekillendirme ve ilave süreçler sonrasında (kaynak, işleme, ısıl işlem vb. gibi) bazı yüklere ve gerilmelere maruz kalırlar. Bu gerilmeler bulundukları bölgelere göre malzemenin yorulma davranışını etkilemektedir. Bu gerilmelere artık gerilme veya kalıntı gerilme adı verilmektedir. Artık gerilme veya kalıntı gerilme, üretim sırasında malzeme içerisinde kalan gerilmeye verilen isimdir. Malzeme üzerindeki gerilmeler dış kuvvetler uygulandığında artmaktadır. Uygulanan gerilmeler ve artık gerilmeler, malzemenin nihai dayanımını veya performansını belirlemek için bir arada değerlendirilmektedir. Örneğin, artık gerilmeler büyükse, malzeme yüksek gerilmelere karşı dayanıklı olmayacaktır. Kalıntı gerilmelerin, yorulma çatlağı başlaması, ilerlemesi ve dolayısıyla yorulma ömrü üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu bilinmektedir. Bu etkiler genellikle deneyimsel bir yaklaşımla nicelleştirilmiş olsa da gerçek bir korelasyon kurulamamıştır. Bu tezde şekillendirme operasyonlarının etkisini görebilmek adına 2 süreçte deneysel çalışmalar gerçekleşmiştir. İlk çalışmada otomotivde en çok kullanılan sacların farklı kalınlıklarından temin edilerek şekillendirmeler sonucunda gerilmelere bakılmıştır. İkinci aşamada ise bir jant üretimini tüm basamaklarından numuneler alınarak gerilmenin nasıl değiştiği gözlenmiştir. Sonrasında farklı gerilme giderme işlemleri yapılarak yorulmaya etkileri incelenmiştir. Plaka ile ilgili yapılan çalışmalarda sacların şekillendirmeleri arttıkça gerilmelerin hadde yönüne dik olarak arttığı, hadde yönünde gerilme değişikliği olmadığı görülmüştür. Şekillendirme arttıkça gerilmenin arttığı, sacın cinsi ve kalınlık değiştikçe gerilmenin bundan çok etkilenmediği tespit edilmiştir. İkinci aşamada, jant üretim basamaklarından alınan numunelerde tanımlanan noktalar incelenmiş ve çalışmanın ilk aşamasına paralel sonuçlar tespit edilmiştir. Sonrasında nihai jant üzerinde yapılan farklı sürelerde metal bilyeleme (shot peening) operasyonlarından çıkan jantlar kırılana kadar test edilmiştir. Sonuçlara kalıntı gerilme değerleri ve yorulma değerlerinin paralel oldukları görülmüştür. Yapılan çalışmalar sonucunda gerilmenin şekillendirme ile sac cinsinden ve kalınlıktan bağımsız olarak çok ciddi artabileceği, bunun gerçek parça üretimi ile paralel olduğu ve bu gerilmelerin yorulma ömrünü direk etkiledikleri anlaşılmıştır.