Sıcaklığın akma üzerindeki etkisi

Şekil değiştirme hızı duyarlılığı (m), özellikle yüksek sıcaklıktaki şekil değiştirme işlemlerinde önem kazanıyor. Burada bir parantez açıp şekil değiştirme işlemleri kapsamında yüksek sıcaklık kavramını nasıl ele aldığımızı biraz açmakta fayda var. Yüksek sıcaklıktan kastımız, malzemenin, tane yapısının yeninden kristalleşebileceği (İngilizce: recrystallization) bir sıcaklığa ulaşmış olması. Her metal ve alaşım için farklı olan bu sıcaklık, örnek olarak çelikler için ~700°C civarındayken, kurşun (Pb), kalay (Sn) ve çinko (Zn) gibi metaller için oda sıcaklığının altında olabiliyor. Bu da, bu son saydığımız üç metalin şeklini oda sıcaklığında değiştirdiğimizde bile, sıcak şekil değişimine (İngilizce: hot working) girdikleri anlamına geliyor.

Yukarıdaki resimde aynı malzemeye ait, fakat farklı sıcaklıkta çekilmiş 3 kuramsal mühendislik gerilim – gerinim eğrisi gösteriliyor. Sıcaklık arttıkça m katsayısının da artması nedeniyle malzeme bir yandan sünekleşirken bir yandan da mukavemetini kaybediyor. Yüksek sıcaklıkta malzemelerin şekil değişimine daha kolay girebiliyor olmalarının sağladığı birçok kolaylık olsa da, bu durum sürünme (İngilizce: creep) gibi sorunlara da yol açabiliyor. Sürünmenin ayrıntılarından ve metalurjik nedenlerinden ilerleyen konularda bahsedeceğiz.


Devamı: