Charpy Darbe Testi — ISO 148 / ASTM E23 · Plastik Testleri

Charpy Darbe Testi Nedir?

Charpy darbe testi, V veya U çentikli bir numunenin sarkaç çekiçle kırılması sırasında soğurulan enerjinin ölçüldüğü bir dinamik deneydir. Malzemenin ani yükleme altındaki tokluğunu ve gevrek-sünek geçiş davranışını gösterir.

Charpy Darbe Testi Amacı

Amaç, malzemenin darbe yüklerine karşı direncini sayısal olarak belirlemek ve özellikle düşük sıcaklıklarda gevrek kırılma riskini değerlendirmektir.

Charpy Darbe Testi Hangi Ürünlere Uygulanır?

Yapısal çelikler
Kaynaklı bağlantılar ve ısıdan etkilenen bölge
Basınçlı kap malzemeleri
Boru hattı çelikleri
Döküm ve dövme parçalar

Charpy Darbe Testi Hangi Sektörlerde Kullanılır?

MetalÇelikYapıPetrol & GazDenizcilik

Charpy Darbe Testi İçin İlgili Standartlar

ISO 148-1
ASTM E23
EN 10045

Charpy Darbe Testi Koşulları

Numune kesiti: 10 mm × 10 mm (standart), alt boyutlar için düzeltme uygulanır
Çentik tipi: V çentik (2 mm derinlik, 45°) veya U çentik
Test sıcaklığı: Oda sıcaklığı veya şartnameye göre düşük sıcaklık (ör. −20 °C, −40 °C)
Mesnet açıklığı: 40 mm

Charpy Darbe Testi Cihazı

Sarkaçlı darbe test cihazı (Charpy)
Çentik açma tezgâhı
Düşük sıcaklık banyosu
Sıcaklık ölçüm sistemi

Charpy Darbe Testi İçin Numune Gereksinimleri

Standart numune 10 × 10 × 55 mm
Genellikle bir set için üç numune
Çentik yönü ve konumu şartnameye göre belirlenir
Kaynak numunelerinde çentik konumu (kaynak metali, HAZ) ayrıca tanımlanmalı

Charpy Darbe Testi Süresi

Deneyin kendisi numune başına birkaç dakikadır. Düşük sıcaklık gerekiyorsa şartlandırma süresi eklenir; tipik toplam süre bir set için yarım iş günüdür.

Charpy Darbe Testi Prosedürü

1Numuneler standarda uygun boyut ve çentikle hazırlanır.
2Gerekiyorsa numuneler test sıcaklığında şartlandırılır.
3Numune mesnetlere çentik, çekiç darbesinin karşı yüzünde kalacak şekilde yerleştirilir.
4Sarkaç serbest bırakılır ve soğurulan enerji okunur.
5Kırılma yüzeyi incelenir; sünek/gevrek oranı ve yan genişleme kaydedilir.

Charpy Darbe Testi Kabul Kriterleri

Kabul kriteri malzeme veya ürün standardında verilir; genellikle belirli sıcaklıkta minimum ortalama enerji ve tek numune için alt sınır olarak tanımlanır.

Sonuçların Değerlendirilmesi

Set ortalaması ve tek tek değerler birlikte değerlendirilir. Kırılma yüzeyinin görünümü ve yan genişleme, gevrek-sünek geçiş hakkında ek bilgi verir.

Charpy Darbe Testi Raporu

Uygulanan standart ve revizyon
Numune boyutu, çentik tipi ve konumu
Test sıcaklığı
Her numune için soğurulan enerji ve set ortalaması
Kırılma yüzeyi değerlendirmesi

Akreditasyon

EUROLAB; laboratuvar deneylerinde ISO/IEC 17025, muayene ve gözetimde ISO/IEC 17020, sistem ve ürün belgelendirmesinde ISO/IEC 17021-1 ve ISO/IEC 17065 kapsamlarında, IAF ve ILAC çok taraflı tanınma anlaşmalarına taraf akreditasyon kuruluşlarından alınmış uluslararası tanınan akreditasyona sahiptir. Bu zincir, düzenlenen rapor ve belgelerin dünya genelinde kabul görmesini sağlar.

Bu testin akredite kapsamda sunulup sunulamayacağı ürününüze ve uygulanacak standarda göre değişir; akreditasyon metot bazında olduğu için kapsam teklif aşamasında yazılı olarak teyit edilir.

Kapsam ve yetkiler

İlgili Mevzuat

Basınçlı kap ve yapısal çelik ürün standartları
Kaynak prosedür onayı gereklilikleri

Plastik Testleri — Bu Deney Alanı Ne Yapar?

Aşağıdaki bölüm Charpy deneyinin ait olduğu alanı anlatır; bu deneyin kendi koşulları ve kabul ölçütleri yukarıdaki bölümlerde yer alır. Ürününüze özgü kapsam teklif aşamasında yazılı olarak netleştirilir.

Plastik deneyleri, polimer malzemenin mekanik, ısıl ve yanma davranışını belirler. Metallerden farklı olarak plastikler VİSKOELASTİKTİR: davranışları yükleme hızına, sıcaklığa ve neme bağlıdır. Bu yüzden aynı malzeme farklı koşullarda farklı sonuç verir ve deney koşulları sonucun ayrılmaz parçasıdır.

Viskoelastisitenin pratik sonucu şudur: plastik bir parça sabit yük altında zamanla deforme olmayı sürdürür (sünme) ve sabit deformasyonda taşıdığı gerilme zamanla düşer (gerilme gevşemesi). Bir vida bağlantısı gevşer, bir kelepçe sıkma kuvvetini kaybeder, bir raf zamanla sarkar. Kısa süreli bir çekme deneyi bu davranışı göstermez; uzun süreli deney ya da hızlandırılmış model gerekir.

Isıl davranış ikinci ana eksendir. Erime akış hızı malzemenin işlenebilirliğini ve parti tutarlılığını gösterir; ısıl deformasyon sıcaklığı ve Vicat yumuşama noktası servis sıcaklığı hakkında kaba bir sınır verir. Termal analiz (DSC, TGA, DMA) ise malzemenin kimliğini ortaya koyar: cam geçiş sıcaklığı, erime davranışı, kristallik, dolgu oranı ve bozunma sıcaklığı.

Yanma davranışı üçüncü eksendir ve ürün standartlarına doğrudan bağlanır. UL 94 sınıfı ile sınır oksijen indeksi malzeme künyesine yazılır; elektrikli cihaz gövdesinde belirli bir sınıf, yapı ürününde başka bir sınıflandırma sistemi istenir.

Yaşlandırma alanın en sık atlanan bölümüdür. Plastikler UV, ısı, nem ve oksijen etkisiyle bozunur: renk değişir, yüzey çatlar, darbe dayanımı düşer. Dış mekânda kullanılacak bir parçanın ilk günkü değerleri değil, yaşlandırma sonrası değerleri anlamlıdır. Ksenon ark ve floresan UV cihazları bu bozunmayı hızlandırarak karşılaştırma imkânı verir.

Bu ailenin çıktısı çoğunlukla malzeme künyesine yazılır ve ürün standartları o künyeye atıf yapar. Ancak künye değeri ile gerçek parça davranışı arasında fark olabilir: kalıplama sırasında oluşan yönlenme, kaynak izi ve iç gerilmeler parçayı numuneden farklı davrandırır.

Geri dönüştürülmüş içerik kullanımı alana yeni bir soru ekledi. Geri dönüşümlü reçine parti başına değişkenlik gösterir; mekanik özellikler, renk ve yanma davranışı bir partiden diğerine kayabilir. Bu yüzden geri dönüşümlü malzeme kullanan üreticide gelen malzeme kontrolü bir tercih değil zorunluluktur.

Bu alanın yöntem grupları

Mekanik
Çekme, basma, eğme, Charpy ve Izod darbe, sertlik (Shore), sünme ve çevresel gerilme çatlaması.
Isıl
Erime akış hızı (MFI), ısıl deformasyon sıcaklığı (HDT), Vicat yumuşama sıcaklığı, doğrusal termal genleşme.
Termal analiz
DSC ile geçiş sıcaklıkları ve kristallik, TGA ile bileşim ve bozunma, DMA ile dinamik mekanik davranış.
Yanma
UL 94 sınıflandırması, sınır oksijen indeksi (LOI), kızgın tel ve iğne alev deneyleri.
Yaşlandırma
Ksenon ark ve floresan UV ile hızlandırılmış yaşlandırma, sıcak hava ile yaşlandırma, nem ve kondensasyon.
Fiziksel
Yoğunluk, su emme, kül içeriği, film ve tabakada gaz ve su buharı geçirgenliği.

Bu alanda sık karıştırılanlar

Deney hızı ve sıcaklık belirtilmeyen bir plastik sonucu yorumlanamaz; viskoelastik davranış bu parametrelere bağlıdır.
Numune sonucu gerçek parçaya doğrudan taşınmaz; kalıplama yönlenmesi ve kaynak izi belirleyicidir.
HDT ve Vicat değerleri servis sıcaklığı DEĞİLDİR; kaba bir üst sınır göstergesidir ve yük altında geçerli değildir.
UL 94 sınıfı kalınlığa bağlıdır; farklı duvar kalınlığında yeniden doğrulama gerekir.
Nem alan polimerlerde (poliamid gibi) şartlandırma yapılmazsa sonuçlar yanıltıcı olur.
ASTM D638 ile ISO 527 sonuçları birebir eşdeğer değildir; numune geometrileri ve hız tanımları farklıdır.

Bu alandaki sonuçlar hangi kararı besler

Malzeme seçimi ve tedarikçi onayı
Ürün standardındaki yanıcılık ve ısıl gerekliliklerin karşılanması
Geri dönüştürülmüş içerik kullanımının doğrulanması ve parti kontrolü
Kalıplama proses kontrolü ve parti tutarlılığı
Dış mekân kullanımı için yaşlandırma dayanımının gösterilmesi

İlgili Testler

Charpy Darbe Testi Hakkında Sık Sorulan Sorular

Charpy ile Izod arasındaki fark nedir?

İkisi de sarkaçlı darbe deneyidir. Charpy'de numune yatay ve iki mesnetle desteklenir, darbe çentiğin karşısına gelir; Izod'da numune düşey olarak ankastre bağlanır ve darbe çentik tarafına uygulanır. Sonuçlar birbirine çevrilemez.

Kaç numune gerekir?

Genellikle her sıcaklık için üç numuneden oluşan bir set istenir. Geçiş sıcaklığı eğrisi çıkarılacaksa birden çok sıcaklıkta set gerekir.