Az alaşımlı karbon çeliği beton çubuklarının sürünme davranışları ve mikroyapısal karakterizasyonu

Abstract

Sürünme davranışı, malzemelerin yüksek sıcaklık ortamlarında, sabit yük altında zamanla deformasyona uğraması olarak tanımlanıp, özellikle metalik malzemelerin son yıllarda en çok incelenen konularından biri olmuştur. Literatürdeki çalışmalarda, spesifik olarak paslanmaz çelikler ve süperalaşımların sürünme özelliği, kullanım şartları da gözönüne alınarak detaylı şekilde incelenmiştir. Ancak az karbonlu – az alaşımlı beton çelik çubuklarında, belki de servis koşullarında yüksek sıcaklık etkisinin sıkça görülmediği düşünülerek, malzeme bilimi dalında aynı yoğun çalışma yapılmamıştır. Ne var ki, özellikle 17 Ağustos 1999 Marmara Depremi’ nden sonra, ülkemizde üretilen ve kullanılan beton çelik çubukların kaliteleri, mekanik özellikleri ve yorulma dirençleri üzerinde çok daha büyük bir önemle durulmaktadır. Sözkonusu çelik türünde şu ana kadar yorulma dayanımı üzerine bir çok çalışma yapılmış, ancak yüksek sıcaklık altındaki davranışları üzerinde ülkemizde yapılmış yeterli inceleme bulunamamıştır. Aynı şekilde sürünme davranışı hakkında, diğer metalik malzemeler üzerine de yapılmış fazla bir tez çalışmasına rastlanmaması, az alaşımlı karbon çeliğinin sürünme davranışları konusunda bu çalışmanın yapılması için bir itici güç olmuştur. İnşaatlarda kullanılan beton çelik çubuklarının yüksek sıcaklıklarda, sabit gerilmeler altında zamanla uğradıkları deformasyonu deneysel olarak inceleyerek ve bu sonuçları mikroyapısal karakterizasyon teknikleriyle destekleyerek, bünyesinde yüksek sıcaklık kaynağı (fırın, ocak vb.) bulunduran ya da uzun süreli yangın görmüş binaların çelik konstrüksyonundaki zamana bağlı hasar değerlendirilmeye ve öngörülmeye çalışılmıştır.

Creep behaviour, defined by the deformation of materials with time under high temperatures and constant stresses, is one of the most investigated subjects of metallic materials during the recent years. Specifically, because of their service conditions, creep resistance of stainless steels and superalloys is studied extensively. However, considering the fact that there is not much high temperature effect on them, the creep deformation behaviour of low carbon and low alloyed reinforcing steel bars have not been studied from a materials science perspective. On the other hand, especially after the Marmara Earthquake on August 17th of 1999, the qualities, mechanical properties and the fatigue behaviour of reinforcing steel bars, manufactured and used in our country, are being studied sensitively. Many studies were performed, related to the fatigue behaviour of this kind of material, but almost no study on the creep deformation of this kind of material exists in the literature. Additionally, only a few dissertation work on the creep behaviour of metallic materials can be found, and this has been another motivating power in choosing the creep behaviour and microstructural characterization of low alloyed carbon steels as a thesis subject. The main reason of this study is, defining the deformation of this material under high temperature – constant stress conditions experimentally, supporting the results with the microstructural characterization techniques. By this, the time – dependent deformation of the steel structures used in the buildings equipped with furnaces, bakery ovens etc. or after having a long-time fire will be evaluated and estimated.