SERT ÇELİK Mİ?

[DUMRU]

Merhaba sevgili ustalarım.

Bıçakcıları gezerken  bıçak müşterileri bıçağı eline alır şöyle bir esnetir. Bıçak esnemezse ''hıımmm eyi bıçak'' derler.

Sizlere iki sorum olacak.

Bu esnememe olayı çeliğin sertliğinden mi kaynaklanır kalınlığından mı?

Keskinliğe en yatkın çelik nasıldır. Çıplak gözle nasıl anlaşılır?

[sefaçabuk]

Esneme, ya da esneklik genele olarak çeliğin bir özelliği olsa da kimi çeliklerde bu biraz daha fazla kimilerinde daha azdır. Örneğin bir hava çeliğinin esnemeye yatkınlığı bir yay çeliği kadar olamaz. Her ikisinden beklenen özellikler farklıdır. Tüm bu özellikler dışında eğer aynı çelikten iki bıçak yapsanız, genel boyutları tamamen aynı olmak koşuluyla birisinin et kalınlığı 1.5mm olsa diğeri 3 mm olsa elbette 1.5 mm lik bıçak esner ama diğeri esneyemez. Bu birinin diğerinden üstün olduğunu göstermez. Esneme kesitle doğrudan ilişkili bir durum, kesit inceldikçe artar. Bunların yanında tokluk esnmeyi sağlayan bir diğer özelliktir. Aşırı sert bir bıçak esneyemez ama tok bir bıçak esneyebilir. bu özellik kullanılacak yere göre değişecektir.
İkinci soruya yanıt vermek denyimle bile mümkün değil, gözle bir çeliğin iyi yada kötü olduğuna karar vermek imkansızdır.

[deserteagle]

bir zıtlık:

iyi fileto bıçağı esner
iyi kalemtraş esnemez.

[sefaçabuk]

bir zıtlık:

iyi fileto bıçağı esner
iyi kalemtraş esnemez.

gibi

[DUMRU]

Gecenin bu vakti soruma zaman ayırdığınız için çok teşekkürler Sefa Ustam

[DUMRU]

Eylem Hocam, sizede ayrıca teşekkürler.

[emrekipmen]

Esneklik tamamen et kalınlığıyla alakalı bir durum, aynı bıçağın en sert hali de yumuşak hali de aynı esner. Çelik türü bile etki yapmaz. Ancak esnemeye dayanım konusu farklı, en sert bıçak hafif esnediğinde hemen kırılıverir, yumuşak bıçak esnediği yerde kalır geri dönmez. İyi bir ısıl işlem görmüş bıçak sertliğine bağlı olarak 20-30 derecelerden 60-70 dereceye kadar esneyip aynen geri döner. Hamonlu ya da sırtı yumuşatılmış bıçağı 150 derece bile bükseniz kırılmaz ama ağız kısmından çatlar, gibi gibi.

Teknik olarak, bir cismin elastiklik sabiti vardır, esnemenin belli bir güç ile ne kadar olacağı bıçak söz konusu olduğunda sadece onun et kalınlığına bağlıdır. Ancak geri ilk noktaya geri dönmesi veya belli bir noktada kırılması ya da belli bir noktadan sonra eski haline geri dönememesi tamamen çeliğin ısıl işlemiyle ilgilidir, ancak 4 milimlik 58 HRC sertlikteki bıçağın en ucuna 30 kilo astığınız zaman mesela 45 derece bükülüyorsa, bu bıçak 40 HRC iken de aynı miktar bükülecektir...

[DUMRU]

Emre ustam, anladığımı söyleyeyim, Bıçağı elimize aldık esnettik esnettik geri saldık. Bıçak geri dönerse iy ısıl işlem görmüş yahşi bir bıçak. Yok geri dönmez yada kırılır ise iyi dayanıklı bir bıçak değil. ?

[sefaçabuk]

Çelik türü bile etki yapmaz.
Teknik olarak, bir cismin elastiklik sabiti vardır, esnemenin belli bir güç ile ne kadar olacağı bıçak söz konusu olduğunda sadece onun et kalınlığına bağlıdır. Ancak geri ilk noktaya geri dönmesi veya belli bir noktada kırılması ya da belli bir noktadan sonra eski haline geri dönememesi tamamen çeliğin ısıl işlemiyle ilgilidir, ancak 4 milimlik 58 HRC sertlikteki bıçağın en ucuna 30 kilo astığınız zaman mesela 45 derece bükülüyorsa, bu bıçak 40 HRC iken de aynı miktar bükülecektir...

Ustam çelik türü esnemeye doğrudan etki eder. Her çelik aynı oranda esneme kapasitesine sahip değildir.
Elastikiyet sınırı, ya da sabiti yatay yüklerle ölçülen bir deneysel değer değildir. Standart çekme deneyinden elde edilen bir sonuçtur ve malzemenin yük/değişim grafiğinde yük uygulamaya başladıktan sonra plastik şekil değişimi sınırına kadar olan ve yük kaldırıldığında eski haline dönen bir yükün ifadesidir. oysa yatay esneme harmonik bir harekettir. Bir de son cümledeki sertlik konusu kafama takıldı, biraz abartarak sormak isterim, örneğin su verme sonrası 65HRc gelen bir çeliğe iki ayrı meneviş döngüsü sonucu birinde 62HRc diğerinde 46HRc sertlik elde etsek, eğilme aynı mı olacaktır.

[ogün-sinan]

Sefa hocamın belirttiği konuda bir hata var söylediği gibi.Aynı malzeme ve boyuttaki iki çeliğe farklı ısıl işlemler uygulayıp iki farklı sertlik elde etsek.Bu iki çeliğin esnemeleri (deplasman veya sehim denir mühendislik dilinde incelenen parçanın ele alınan bir noktasının yer değiştirmesine) de farklı olacaktır mutlaka.Tabi ki ikisinde de depolanan enerji aynı olacaktır eğer bunla karıştırıldıysa konu.

[emrekipmen]

Denemesi bedava Ben kendi deneyimlerim artı okuduklarım üzerime bir çıkarım yaptım. Ancak hatalı olabilir, bu konuda bir deney yapmak farz oldu:
Kaynak olarak şu tür forum tartışmalarında metalurjden çok iyi anlayan ustaların laflarına güvendim. Ama Sefa ustam, haklıdır herhalde, çelik türü az da olsa etki eder sonuçta hammadde değişiyor. A konuda hatalı olabilirim...
 
Ancak son cümlemin arkasındayım, kendim de zamanında bunu denemiştim, bıçağın sertlik miktarı kesinlikle ne kadar eğileceğini etkilemiyor, sadece geri dönüp dönemeyeceğini filan etkiliyor...
http://www.bladeforums.com/forums/showpost.php?p=4283738&postcount=60
http://www.bladeforums.com/forums/showpost.php?p=6765334&postcount=2
http://www.hypefreeblades.com/forum/viewtopic.php?f=3&t=244&p=1973#p1973

Aslında aradığım forum konularını bulamadım, bu konu üzerinde yıllar önce okuduğum bükülme testlerinin sertlik değişkeniyle oynanarak yapılan örnekleri vardı, hatta birisi fotograflayıp sonuçları paylaşmıştı....

[ogün-sinan]

Selam Emre.
Ben teorik olarakta, deneysel olarak ta bu konuda birçok uygulama yaptım ve gördüm.
Mesela senin verdiğin ilk linkte young modülü ve elastisite modülünden bahsediyor.Elastisite modülü (E), malzemenin uygulanan yük altında uzamasını oranlayan bir değer olarak düşünülebilir.Malzemenin esneme hesaplamsında direkt olarak bu değer kullanılıyor.Hatalı olan ise bu ilk linkteki yazıda sanki çeliğin elastisite modülünün değişmez olarak belirtilmesi.Benim bir tablom vardı, içinde herhalde sadece çelik için 200-300 farklı değer belirtiyordu; çelik türüne göre değişen değerler bunlar.

Bizim okulda bu konunun test edilebilmesi için bir çekme deneyi cihazımız vardı.Farklı çelikler kullanırdık.Aynı çeliğe ısıl işlemler yapıp tekrar denerdik.Sonuç,hep farklı değerler.

[deserteagle]

Bahsi geçen bir testin amacının çeliğin sertlik yada dayanıklılığını ölçmeyi amaçlamadığını düşünüyorum. Sadece çalışma esnasındaki yükler altında eğilip bükülmemesi test ediliyor olabilir.

Sertlik ve ağız dayanımını yada çeliğin dayanıklılını test etmeye çalışmadıklarını umarım. 

Bir de iyice sallapati bir üretim sonucunda su verilmeden üretilen bir bıçağın bükülünce şeklini koruması gözlenmeye çalışılıyor olabilir. 

[emrekipmen]

Burada değişkenler yükün uygulandığı nokta ve cismin boyutları. Buradan hesaplanan değer sizin malzemenin esneyebilme miktarını yani  gündelik dilde katılığını/kıvamını (stiffness) veriyor. http://en.wikipedia.org/wiki/Stiffness. Burada ilginç olan eksenel katılık/direnç Elastik modulus ile ilişkili olarak şeklinde. Yani bu formülde:
k: stiffness (türkçesini tutturamadım, yardım lazım  )
A: Malzemenin kesitsel boyutu (bizim bıçaklarda et kalınlığı)
E: Elastik modulus (bıçağın çeliği için sabit bir değer - sertliği vs. öenmli değil)
L: Malzemenin boyu.

Burada dikkat edilecek şey bu malzemenin bükülmeye direnci (stiffness) tamamen Kesit ile doğru orantılı, boy ile ters orantılı lineer bir grafik. Elastik modulus ise bir sabit olduğundan bıçağımızda kontrol edebileceğimiz birşey değil.

En başta "Beyaz yıldız" arkadaşımızın sorusu aslında bu idi, yani bir bıçağı elimze alıp da eğilip bükülmesine bakarak bıçağın kalitesi, sertliği gibi bilgiler edinebilirmiyiz. Benim okuduklarım bunun bu yöntemle imkansız olduğunu gösteriyor. Ancak büküp de geri gelmesi veya gelmemesi veya kırılması işi değiştirir tabii...

Bu stiffness değeri ışığında çeliğimizi nasıl ısıl işleme tabi tutarsak tutalım bir fileto bıçağının rahatlıkla bükülebilmesini sağlayabilmemiz tamamen onun geometrisine bağlıdır, eğer yeterince ince tutmadıysak bıçağı fileto bıçağı istendiği gibi rahatlıkla bükülüp iş göremeyeceğinden başarısız oluruz. Ya da bir kamp bıçağında yeterli et kalınlığını vermediğimiz için darbelerde bükülmelerle rezonans yapıp kullanıcıyı rahatsız edebilir. Açıkçası benim için önemli bir yol haritası çizen bir bilgiydi bu zamanında, bıçağın tasarımında dikkat edilmesi gereken öğelerin ne kadar kritik olabildiği konusunda beni uyarmıştı. Sadece et kalınlığını yarım milim az tutmak bile bıçağın "esnekliğini" ciddi biçimde değiştireceğini teorik olarak güzel bir şekilde göstermesi açısından konuyu pas geçemedim... Kusuruma bakmayın, gevezelik yaptım 

[emrekipmen]

Sefa Ustam haklıydın tabii, güzel bir tablo buldum, her çelik türünün farklı elastik sabiti (Young Sabiti) varmış, ben genelde aynı çelikle çalıştığımdan hiç merak etmemiştim çelikten çeliğe fark olur mu diye, şu linkte farklı sıcaklıklar ve farklı türde çelikler için elastisite modülü verilmiş: http://www.porklips.org/~mason/materials/elasticity.html

[sefaçabuk]

Ustam senin bu söylediğin eğilme gerilmesiyle ilgili , tartışma konumuz, çelikteki sertleştirme etkisinin esnemeye ne gibi bir etkisi olacağı değilmiydi.

4 milimlik 58 HRC sertlikteki bıçağın en ucuna 30 kilo astığınız zaman mesela 45 derece bükülüyorsa, bu bıçak 40 HRC iken de aynı miktar bükülecektir...

Yoksa zaten esnemenin kesitle doğrudan ilişkili olduğunu bende söylüyorum ancak bir diğer etkenin de  tokluk olduğunu söylemiştim, yani tok bir çelik daha fazla esneyebilirken, sert bir çelik daha az esner demiştim, burada vurgulamak istediğim ısıl işlemin doğrudan etkisiydi.

[ogün-sinan]

[img]
Elastik modulus (bıçağın çeliği için sabit bir değer - sertliği vs. önemli değil)

İşte konu burda sekteye uğruyor
Aynı çeliğin farklı ısıl işlem görmüş hallerinin de 'E' si farklı oluyor.

Diğer konuya gelince; tabi ki esneklik bıçağın kalitesini etkilemiyor.Esneklik daha çok kullanım amacına göre seçilen bir özellik.Konu açılmışken bir şey daha ekleyeyim madem.

Eğilme hesabında kullanılan bir 'I' simgesi vardır.Atalet momentinin simgesidir bu, yani boyutsal olarak eğilmeye karşı gösterdiği direnç.Dikdörtgen kesit için bu ;
1/12 x b  x h^3  tür (b:bıçağın genişliği, h:kalınlığı - yanal esnemeyi dikkate alıyoruz tabiki burada, dikey olursa tam tersi olur). Yani yine görüldüğü gibi bıçağın rijitliği (stiffness'ın türkçesi) kalınlığının küpüyle orantılı olarak değişiyor.Malzemeyi değiştirmeden bıçağın kalınlığını yarısına indirmek bile bıçağın 6 kat daha esnek olması demek bu da örnek olarak. (bıçağı dikdörtgen kesitli olarak ele alırsak bu sonuç geçerli, normalde tamamı veya bir bölümü üçgen kesitli olduğu için sonuç 6 kattan daha az olur).

Gevezelik ne demek Ne güzel bilgi paylaşımı yapıyoruz işte

[emrekipmen]

Eğilme evet, yani bilemiyorum, konu neydi  Esneklikle eğilmeyi mi karıştırdım yoksa, yine mi? 

Aydınlatın ben lütfen, ben metalurjinin kıyısından kokladım sadece, konu hakkında eğitimim yok...

[emrekipmen]

Sinan Bey, ciddi misiniz? Yani elastik modulus sertliğe göre değişiyor mu? İlk kez duydum. 

[sefaçabuk]

Valla formüller filan millet bizi kovalayacak , bir kaç formülde benim yazmam gerekti ama içim kaldırmadı. Birincisi klavyede formülü yazmanın zorluğu ikincisi, bu formüllerden neler çektiğimi yeniden hatırlamak istemeyişim yüreği yeten yazssın, "ön yüklemesiz yaylarda emniyetli sehim formülü" burada işe yarardı aslında ama ben yazmam. Aynen bende konu neydi oldum ustam