Çelik numunenin metalografik özelliklerinin incelenmesi için etüv fırınında östenit faz bölgesine çıkarıldı. Daha sonra suda su verildi. Sıcaklık ≈ 950
Malzemeyi, kendi eksenleri etrafında dönen silindirik şekle sahip iki merdane arasından geçirerek gerçekleştirilen plastik sekil verme işlemine haddeleme adı verilir.
Merdaneler Zıt Yönlüdür
Haddeleme işleminde hadde merdaneleri aynı hızla ve fakat zıt yönde dönerler. Metal (çelik kütük/levha), merdaneler arasından geçerken iki merdane arasındaki boşluk (roll gap) kadar kalınlığa sahip hale gelerek plastik deformasyona uğrar. Merdaneler arasındaki açıklık, metalin giriş kalınlığından daha az olduğundan, haddelenen metalin çıkış kalınlığında bir azalma olur.
Malzemenin yeniden kristalleşme sıcaklığının altında yapılan metali (genellikle çelik veya alüminyum) haddelemeye soğuk haddeleme denir. Soğuk haddeleme, sıcak haddelenmiş şeritlere nazaran daha iyi çap toleransı ve düzgün yüzeyli şerit imalatı için kullanılır. Soğuk haddeleme neticesi meydana gelen yüzey sertliği (gerilme sertliği) mukavemeti arttırmak için kullanılabilir. Soğuk haddelenmiş çelik levhalar için başlama maddesi, devamlı, sıcak şerit haddelerden bozulan sıcak haddelenmiş saçlardır.
Herhangi bir haddehanede doğru kalitede merdane seçimi yapabilmek için, o işletmede halen kullanılan merdane kaliteleri, gerçek işletme koşulları ve istenilen merdane özellikleri gibi birçok faktörü içeren detaylı bilgilere ihtiyaç vardır. Merdane kalitelerine karar verilmeden önce, performansı etkileyen işletme koşulları dikkatle değerlendirilmelidir.
Aşağıda sıralanan maddeler, sağlıklı ve doğru bir merdane seçimi yapabilmek için dikkate alınması ve bilinmesi gereken başlıca faktörleri oluşturmaktadır.
• Merdane ölçüsü ve atma çapı
• Merdanelerin kullanılacağı tezgah
• İstenilen merdane gövde sertliği
• Kalibrasyon dizaynı
• Merdanelerle ilgili mevcut problemler
• Merdane soğutma koşulları
• Haddelen malzeme cinsi
• İki kütük arasındaki zaman
• Haddeleme sıcaklığı
• Kütük tufalsızlaştırma uygulaması
• Haddeleme hızı
• Kalibre başına tonaj
• Tezgah yerleşim planı (hadde tipi)
Kullanım yerlerine göre hadde merdanelerinde aranan özelliklerin başında; yüksek ısıl direnç ve uzun ömür, yüksek kırılma direnci, çatlamalara karşı direnç, iyi yüzey kalitesi, uygun sertlik, aşınma direnci, rijitlik, uygun tasarım, termal şoklara karşı direnç gelmektedir. Fakat bu özelliklerin tamamını bir arada sağlamak oldukça güçtür. Bu nedenle hadde merdanesi üreticileri, haddehane işletmecilerinin istekleri ve kullanım şartları doğrultusunda belirtilen özellikleri sağlayacak en uygun hadde merdanesini üretmeye ağırlık vermektedirler. Örneğin; ezme oranının (haddelemenin) fazla olduğu ve yüzey kalitesinin çok önemli olduğu finish merdanelerinde sertliği düşük, tokluğu yüksek malzeme tercih edilmekte, tersi durumlarda ise yüzey sertliğine önem verilmektedir.
Hadde merdanelerinde aranan özelliklerin en önemlilerinden biri yüksek aşınma direncidir. Aşınma haddeleme esnasında haddelenen mamul ile merdanenin sürtünmesinden meydana gelir ve sağlanması beklenen yüksek aşınma direnci merdane yüzeyinin bozulmasını önleyerek istenen toleranslarda kullanılmasını sağlar. Aşınmayı etkileyen diğer bir faktörde merdanenin sertliğidir. Merdanenin aşınmaya maruz kalan yüzeyleri belirlenen toleranslarda taşlanarak tekrar kullanımı sağlanmaktadır. Bu nedenle merdaneler istenen çaplardan belli toleranslarda büyük imal edilmelidir. Merdanelerde aşınma faktörünün devamlı olarak kontrol altında tutulması gerekmektedir, toleransların üzerinde meydana gelen aşınma istenen toleransların da dışına çıkılmasına neden olacaktır. Aşınmaya aynı zamanda yük altındaki sıcaklık değişimleri de neden olmaktadır. Merdanelerde meydana gelen çatlama ve devamında oluşan kırılmalara neden olan burulma, eğilme, kesme gerilmelerine karşı dayanımı sağlamak için merdanelerin kimyasal kompozisyonları, ısıl işlemleri, oluşan artık gerilmeler ve iç gerilmeler göz önüne alınmalıdır.
Özellikle ileri kompozit malzemeler havacılık sanayinde çok geniş uygulama alanları bulmaktadır. Komposite malzemelerinin hafifliklerine oranla üstün mekanik özellikleri uçaklarda ve helikopterlerde sadece içi mekan değil yapısal parçalarını da polimer esaslı kompozitlerle üretilmesine neden olmaktadır.
Boeing 787’de kullanılan malzeme yüzdeleri.
Uçaklar genellikle gövde ağırlık kontrolu uzun hizmet ömrü, sistem dizaynının ana hatları ve maliyet karakterlerinin yarısına belirli navlun, mesafe, seyir sürati irtifa gibi performans gereksinimlerini karşılayacak şekilde dizayn edilirler. Diğer tüm koşulların eşit olduğu durumlarda, ağırlığı en az tutulan dizayn kriteri en uygun olacaktır. Buna göre uygun özelliklere sahip hafif metaller en iyi verimi sağlayacaktır. Kompozit malzemeler bu amaçla kullanılabilecek uygun bir malzeme grubunu oluşturmaktadır.
Havacılık endüstrisinde, tasarımlar; emniyet, hız ve ekonomi kriterlerinin optimizasyonu ile gerçekleşir. Hava taşıtlarında, uzun hizmet ömrü, belirli navlun, mesafe seyir sürati, irtifa gibi performans değerlerini sağlayan malzemelerden en düşük ağırlığa sahip olanı en uygun dizaynı sağlayacaktır. Kompozitler bu amaçlar için uygun bir malzeme grubunu oluşturmaktadır. Özgül mukavemet ve özgül rijitlik değerleri esas alındığında; düşük yoğunluklarından dolayı kompozit malzemeler de bu değerler konvensiyonel malzemelere üstünlük sağlamaktadır. Bunlardan dolayı kompozit malzemelerin, hava taşıtlarındaki kullanımı hızla yaygınlaşmaktadır. Kaynak: İTO Kompozit Raporu
