Bir soruyla başlayalım:
Sadece yüzde 3-4 oranında germe ve 1400 MPa çekme dayanımına sahip bir çelikten karmaşık parçalar oluşturmak mümkün mü?
Bazılarına şaşırtıcı gelse de, doğru yanıt 'Evet' - ve gerekçesi de şöyle. Söz konusu gelişmiş yüksek dayanımlı çelik (AHSS) ve ultra yüksek dayanımlı çelik (UHSS) olduğunda, germe ile şekillenebilirlik aynı şey değildir.
Bazı üreticiler ne yazık ki hâlâ bir çeliğin şekillenebilirliğinin sadece germe değeriyle ölçülebileceğine inanıyor. Bu da otomotiv parçalarını yükseltmek için pek çok fırsatın kaçırılmasına ve yüksek dayanımlı çeliklerin potansiyelinden tam olarak yararlanılamamasına yol açıyor. Biraz daha yakından bakınca bu yanlış inancın nasıl ortaya çıktığını görebiliyoruz.
Her şey, bir çelik örneğinin kırılıncaya kadar çekilip ayrılmasıyla yapılan germe testiyle başladı. Kopmadan önce oluşan deformasyon, yüzdelik değer olarak ölçülür ve germe değeri olarak tanımlanır. Aslında bu test ilk olarak, geleneksel standart kalite çeliklerin yaygın bir şekilde kullanıldığı ve yüksek dayanımlı çeliklerin henüz olmadığı bir dönemde geliştirilmişti.
Standart çelikler test edildiğinde se deformasyon sürekli 80 mm'nin üzerine çıktığından, bu tür çeliklerin şekillenebilirliği gerçekten de gerilmeleriyle yakından bağlantılıdır. Ancak karmaşık mikroyapıları nedeniyle AHSS ve UHSS aynı davranışı sergilemez - ve 80 mm'nin üzerinde bir germe ölçümü de doğru bir şekillendirme değeri sağlamaz.
SSAB Şekillendirme Uzmanı Lars Troive açıklıyor:
"Geleneksel ve klasik çelik kalitelerinde daha genele yayılmış bir deformasyon davranışı görülür. Gelişmiş yüksek dayanımlı bir çelikte, 80 mm üzerinde ölçüm yapıldığında sadece yüzde üç veya dört oranında germe görülüyor ama deformasyonun çok daha büyük bir kısmı lokal olarak meydana geliyor."
AHSS ve UHSS'nin gerçek şekillendirme sınırını ölçmenin iyi bir yolu, çekme bir test örneği üzerine 2x2 mm'lik bir kılavuz oluşturmak ve testten sonra kopma alanının yakınındaki alanlara bakmaktır. Örneğin, gelişmiş yüksek dayanımlı çelik Docol® 1000DP üzerinde yapılan bir çekme testine baktığımızda, deformasyonun kopmanın oluştuğu alana odaklandığını görürüz.
"Yalnızca 2 mm'lik bir mesafeye bakarak ve kılavuz kutunun ne kadar deforme olduğunu ölçerek, oranında germe oluştuğu görülebilir. Öte yandan 80 mm üzerindeki germe sadece 'dur. Bir detay şekillendirilirken deformasyonun neredeyse tümü lokal olarak gerçekleşir. Bu nedenle 80 mm'lik bir mesafe üzerinde germeyi ölçen konvansiyonel çekme testi, yüksek dayanımlı bir çeliğin ne derece şekillenebilir olacağına dair hiçbir şey söylemez," diyor Troive.