Ⅰ. Isıl işlemin temel kavramı.
A. Isıl işlemin temel kavramı.
Temel unsurları ve işlevleriısıl işlem:
1. Isıtma
Amaç, düzgün ve ince bir östenit yapısı elde etmektir.
2.Tutma
Amaç, iş parçasının iyice ısıtılmasını sağlamak ve dekarbürizasyon ile oksidasyonu önlemektir.
3. Soğutma
Amaç, östeniti farklı mikroyapılara dönüştürmektir.
Isıl İşlem Sonrası Mikro Yapılar
Isıtma ve bekletme işleminden sonraki soğutma sürecinde, östenit soğutma hızına bağlı olarak farklı mikroyapılara dönüşür. Farklı mikroyapılar farklı özellikler sergiler.
B. Isıl işlemin temel kavramı.
Çeliğin Isıtma ve Soğutma Yöntemlerine, Mikro Yapısına ve Özelliklerine Göre Sınıflandırılması
1. Geleneksel Isıl İşlem (Genel Isıl İşlem): Temperleme, Tavlama, Normalleştirme, Su Verme
2. Yüzey Isıl İşlemi: Yüzey Sertleştirme, İndüksiyonla Yüzey Sertleştirme, Alevle Isıtma ile Yüzey Sertleştirme, Elektrik Temaslı Isıtma ile Yüzey Sertleştirme.
3. Kimyasal Isıl İşlem: Karbürleme, Nitrürleme, Karbonitrürleme.
4. Diğer Isıl İşlemler: Kontrollü Atmosfer Isıl İşlemi, Vakum Isıl İşlemi, Deformasyon Isıl İşlemi.
C. Çeliklerin Kritik Sıcaklığı
Çeliğin kritik dönüşüm sıcaklığı, ısıl işlem sırasında ısıtma, bekletme ve soğutma süreçlerinin belirlenmesinde önemli bir temel oluşturur. Bu sıcaklık, demir-karbon faz diyagramı ile belirlenir.
Temel Sonuç:Çeliğin gerçek kritik dönüşüm sıcaklığı, teorik kritik dönüşüm sıcaklığının her zaman gerisinde kalır. Bu, ısıtma sırasında aşırı ısıtmanın, soğutma sırasında ise yetersiz soğutmanın gerekli olduğu anlamına gelir.
II. Çeliğin Tavlanması ve Normalleştirilmesi
1. Tavlama İşleminin Tanımı
Tavlama işlemi, çeliği kritik nokta Ac₁'in üstünde veya altında bir sıcaklığa kadar ısıtmayı, bu sıcaklıkta bekletmeyi ve ardından genellikle fırın içinde yavaşça soğutarak dengeye yakın bir yapı elde etmeyi içerir.
2. Tavlama İşleminin Amacı
①İşleme İçin Sertliğin Ayarlanması: HB170~230 aralığında işlenebilir sertlik elde edilmesi.
②Kalan Gerilimi Giderir: Sonraki işlemler sırasında deformasyonu veya çatlamayı önler.
③Tane Yapısını İyileştirme: Mikro yapıyı geliştirir.
④Son Isıl İşlem İçin Hazırlık: Daha sonraki su verme ve temperleme işlemleri için granüler (küreselleştirilmiş) perlit elde edilir.
3. Küreselleştirme Tavlaması
Proses Özellikleri: Isıtma sıcaklığı Ac₁ noktasına yakındır.
Amaç: Çelikteki sementit veya karbürleri küreselleştirerek granüler (küreselleştirilmiş) perlit elde etmek.
Kullanım Alanı: Ötektik ve hiperötektik bileşimli çeliklerde kullanılır.
4. Yayılma Tavlaması (Homojenleştirme Tavlaması)
Proses Özellikleri: Isıtma sıcaklığı, faz diyagramındaki çözünme çizgisinin biraz altındadır.
Amaç: Ayrımcılığı ortadan kaldırmak.
①Düşük fiyatlı olanlar için-karbon çelikKarbon içeriği %0,25'ten az olan malzemelerde, hazırlık ısıl işlemi olarak tavlama yerine normalleştirme tercih edilir.
②Karbon içeriği %0,25 ile %0,50 arasında olan orta karbonlu çelikler için, hazırlık ısıl işlemi olarak tavlama veya normalleştirme kullanılabilir.
③Karbon içeriği %0,50 ile %0,75 arasında olan orta ve yüksek karbonlu çelikler için tam tavlama işlemi önerilir.
④Yüksekler için-karbon çelikKarbon içeriği %0,75'ten fazla olan malzemelerde, önce Fe₃C ağ yapısını ortadan kaldırmak için normalleştirme işlemi, ardından küreselleştirme tavlaması uygulanır.
III. Çeliğin Sertleştirilmesi ve Tavlanması
A.Söndürme
1. Su Verme Tanımı: Su verme, çeliği Ac₃ veya Ac₁ noktasının üzerindeki belirli bir sıcaklığa kadar ısıtmayı, bu sıcaklıkta tutmayı ve ardından martensit oluşturmak için kritik soğutma hızından daha yüksek bir hızda soğutmayı içerir.
2. Sertleştirmenin Amacı: Birincil amaç, çeliğin sertliğini ve aşınma direncini artırmak için martensit (veya bazen alt bainit) elde etmektir. Sertleştirme, çelik için en önemli ısıl işlem süreçlerinden biridir.
3. Farklı Çelik Türleri İçin Su Verme Sıcaklıklarının Belirlenmesi
Hipoötektik Çelik: Ac₃ + 30°C ila 50°C
Ötektik ve Hiperötektik Çelik: Ac₁ + 30°C ila 50°C
Alaşımlı Çelik: Kritik sıcaklığın 50°C ila 100°C üzerinde
4. İdeal Bir Soğutma Ortamının Soğutma Özellikleri:
"Burun" sıcaklığına ulaşmadan önce yavaş soğutma: Termal stresi yeterince azaltmak için.
"Burun" sıcaklığına yakın yüksek soğutma kapasitesi: Martensitik olmayan yapıların oluşmasını önlemek için.
M₅ Noktası Yakınında Yavaş Soğutma: Martensitik dönüşümün neden olduğu gerilimi en aza indirmek için.
5.Söndürme Yöntemleri ve Özellikleri:
①Basit Su Verme: Kullanımı kolaydır ve küçük, basit şekilli iş parçaları için uygundur. Elde edilen mikroyapı martensit (M)'dir.
②Çift Su Verme: Daha karmaşık ve kontrol edilmesi daha zor olan bu işlem, karmaşık şekilli yüksek karbonlu çelik ve daha büyük alaşımlı çelik iş parçaları için kullanılır. Elde edilen mikroyapı martensit (M)'dir.
③Kırık Su Verme: Daha karmaşık bir işlem olup, büyük ve karmaşık şekilli alaşımlı çelik iş parçaları için kullanılır. Elde edilen mikroyapı martensit (M)'dir.
④İzotermal Söndürme: Yüksek gereksinimlere sahip küçük, karmaşık şekilli iş parçaları için kullanılır. Elde edilen mikroyapı alt bainittir (B).
6. Sertleşebilirliği Etkileyen Faktörler
Çelikteki aşırı soğutulmuş östenitin kararlılığı, sertleşebilirlik seviyesini belirler. Aşırı soğutulmuş östenitin kararlılığı ne kadar yüksekse, sertleşebilirlik de o kadar iyidir ve bunun tersi de geçerlidir.
Aşırı Soğutulmuş Östenitin Kararlılığını Etkileyen Faktörler:
C eğrisinin konumu: C eğrisi sağa doğru kayarsa, su verme için kritik soğutma hızı azalır ve sertleşebilirlik artar.
Temel Sonuç:
C eğrisini sağa doğru kaydıran her faktör, çeliğin sertleşebilirliğini artırır.
Başlıca Faktör:
Kimyasal Bileşim: Kobalt (Co) hariç, östenit içinde çözünmüş tüm alaşım elementleri sertleşebilirliği artırır.
Karbon çeliğinde karbon içeriği ötektik bileşime ne kadar yakınsa, C eğrisi o kadar sağa kayar ve sertleşebilirlik o kadar yüksek olur.
7. Sertleşebilirliğin Belirlenmesi ve Gösterilmesi
①Uçtan Su Verme Sertleşme Testi: Sertleşme yeteneği, uçtan su verme test yöntemi kullanılarak ölçülür.
②Kritik Sertleştirme Çapı Yöntemi: Kritik sertleştirme çapı (D₀), belirli bir sertleştirme ortamında tamamen sertleştirilebilen çeliğin maksimum çapını temsil eder.
B. Tavlama
1. Tavlama İşleminin Tanımı
Tavlama, sertleştirilmiş çeliğin A₁ noktasının altındaki bir sıcaklığa yeniden ısıtılması, bu sıcaklıkta tutulması ve ardından oda sıcaklığına soğutulması işlemidir.
2. Tavlama İşleminin Amacı
Artık gerilimi azaltır veya ortadan kaldırır: İş parçasının deformasyonunu veya çatlamasını önler.
Kalıntı östeniti azaltır veya ortadan kaldırır: İş parçasının boyutlarını stabilize eder.
Sertleştirilmiş Çeliğin Kırılganlığını Giderir: İş parçasının gereksinimlerini karşılamak için mikroyapıyı ve özellikleri ayarlar.
Önemli Not: Çelik, sertleştirme işleminden hemen sonra temperlenmelidir.
3. Tavlama İşlemleri
1.Düşük Isıl İşlem
Amaç: Sertleştirme gerilimini azaltmak, iş parçasının tokluğunu artırmak ve yüksek sertlik ve aşınma direnci elde etmek.
Sıcaklık: 150°C ~ 250°C.
Performans: Sertlik: HRC 58 ~ 64. Yüksek sertlik ve aşınma direnci.
Kullanım alanları: Aletler, kalıplar, rulmanlar, karbonlanmış parçalar ve yüzey sertleştirilmiş bileşenler.
2. Yüksek Isıl İşlem
Amaç: Yeterli mukavemet ve sertliğin yanı sıra yüksek tokluk elde etmek.
Sıcaklık: 500°C ~ 600°C.
Performans: Sertlik: HRC 25 ~ 35. Genel olarak iyi mekanik özellikler.
Uygulama alanları: Miller, dişliler, biyel kolları vb.
Termal Rafinasyon
Tanım: Su verme işleminden sonra yüksek sıcaklıkta temperleme, ısıl arıtma veya kısaca temperleme olarak adlandırılır. Bu işlemden geçirilmiş çelik, mükemmel genel performansa sahiptir ve yaygın olarak kullanılır.
IV. Çeliğin Yüzey Isıl İşlemi
A. Çeliklerin Yüzey Sertleştirilmesi
1. Yüzey Sertleştirmenin Tanımı
Yüzey sertleştirme, bir iş parçasının yüzey katmanını güçlendirmek için tasarlanmış bir ısıl işlem sürecidir. Bu işlemde, yüzey katmanı hızla ısıtılarak östenite dönüştürülür ve ardından hızla soğutulur. Bu işlem, çeliğin kimyasal bileşimini veya malzemenin çekirdek yapısını değiştirmeden gerçekleştirilir.
2. Yüzey Sertleştirme ve Son Sertleştirme Yapısı İçin Kullanılan Malzemeler
Yüzey Sertleştirme İçin Kullanılan Malzemeler
Tipik Malzemeler: Orta karbonlu çelik ve orta karbonlu alaşımlı çelik.
Ön İşlem: Tipik İşlem: Tavlama. Çekirdek özellikleri kritik değilse, bunun yerine normalleştirme kullanılabilir.
Sertleştirme Sonrası Yapı
Yüzey Yapısı: Yüzey tabakası tipik olarak martensit veya beynit gibi sertleşmiş bir yapı oluşturur; bu yapı yüksek sertlik ve aşınma direnci sağlar.
Çekirdek Yapısı: Çeliğin çekirdeği, ön işlem sürecine ve ana malzemenin özelliklerine bağlı olarak, genellikle perlit veya temperlenmiş durum gibi orijinal yapısını korur. Bu, çekirdeğin iyi bir tokluk ve mukavemete sahip olmasını sağlar.
B. İndüksiyonla yüzey sertleştirmenin özellikleri
1. Yüksek Isıtma Sıcaklığı ve Hızlı Sıcaklık Artışı: İndüksiyonla yüzey sertleştirme genellikle yüksek ısıtma sıcaklıkları ve hızlı ısıtma oranları içerir; bu da kısa sürede hızlı ısıtmaya olanak tanır.
2. Yüzey Katmanında İnce Östenit Tane Yapısı: Hızlı ısıtma ve ardından gelen soğutma işlemi sırasında, yüzey katmanında ince östenit taneleri oluşur. Soğutmadan sonra, yüzey esas olarak ince martensit yapısından oluşur ve sertliği, geleneksel soğutmaya göre tipik olarak 2-3 HRC daha yüksektir.
3. İyi Yüzey Kalitesi: Kısa ısıtma süresi nedeniyle, iş parçası yüzeyi oksidasyona ve dekarbürizasyona daha az eğilimlidir ve su verme kaynaklı deformasyon en aza indirilir, böylece iyi bir yüzey kalitesi sağlanır.
4. Yüksek Yorulma Dayanımı: Yüzey katmanındaki martensitik faz dönüşümü, sıkıştırma gerilimi oluşturarak iş parçasının yorulma dayanımını artırır.
5. Yüksek Üretim Verimliliği: İndüksiyonla yüzey sertleştirme, seri üretim için uygundur ve yüksek operasyonel verimlilik sunar.
C. Kimyasal ısıl işlemin sınıflandırılması
Karbürleme,Karbürleme,Karbürleme,Kromlama,Silikonlama,Silikonlama,Silikonlama,Karbonitrasyon,Borokarbürleme
D. Gaz Karbürleme
Gaz karbürleme, iş parçasının kapalı bir gaz karbürleme fırınına yerleştirilip çeliği östenite dönüştürecek bir sıcaklığa kadar ısıtıldığı bir işlemdir. Daha sonra, fırına bir karbürleme maddesi damlatılır veya doğrudan bir karbürleme atmosferi verilir, bu da karbon atomlarının iş parçasının yüzey katmanına yayılmasına olanak tanır. Bu işlem, iş parçası yüzeyindeki karbon içeriğini (ağırlıkça %) artırır.
√Karbürleme Maddeleri:
• Karbonca Zengin Gazlar: Kömür gazı, sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG) vb.
•Organik Sıvılar: Örneğin gazyağı, metanol, benzen vb.
√Karbürleme Prosesi Parametreleri:
•Karbonlama Sıcaklığı: 920~950°C.
•Karbürleme Süresi: İstenilen karbürlenmiş tabaka derinliğine ve karbürleme sıcaklığına bağlıdır.
E.Karbürleme Sonrası Isıl İşlem
Çelik, karbonlama işleminden sonra ısıl işleme tabi tutulmalıdır.
Karbonlama Sonrası Isıl İşlem Süreci:
√Söndürme + Düşük Sıcaklıkta Tavlama
1. Ön Soğutmadan Sonra Doğrudan Su Verme + Düşük Sıcaklıkta Tavlama: İş parçası, karbürleme sıcaklığından çekirdeğin Ar₁ sıcaklığının hemen üzerine kadar ön soğutulur ve ardından hemen su verilir, sonrasında 160~180°C'de düşük sıcaklıkta tavlama işlemi uygulanır.
2. Ön Soğutmadan Sonra Tek Aşamalı Su Verme + Düşük Sıcaklıkta Tavlama: Karbonlama işleminden sonra, iş parçası yavaşça oda sıcaklığına soğutulur, ardından su verme ve düşük sıcaklıkta tavlama için tekrar ısıtılır.
3. Ön Soğutmadan Sonra Çift Aşamalı Sertleştirme + Düşük Sıcaklıkta Tavlama: Karbonlama ve yavaş soğutmadan sonra, iş parçası iki aşamalı ısıtma ve sertleştirme işlemine tabi tutulur, ardından düşük sıcaklıkta tavlama yapılır.
V. Çeliklerin Kimyasal Isıl İşlemi
1. Kimyasal Isıl İşlemin Tanımı
Kimyasal ısıl işlem, çelik iş parçasının belirli bir aktif ortama yerleştirildiği, ısıtıldığı ve sıcaklıkta tutulduğu bir ısıl işlem sürecidir; bu işlemde ortamdaki aktif atomlar iş parçasının yüzeyine yayılır. Bu, iş parçasının yüzeyinin kimyasal bileşimini ve mikro yapısını değiştirerek özelliklerini etkiler.
2. Kimyasal Isıl İşlemin Temel Süreci
Ayrışma: Isıtma sırasında aktif ortam ayrışarak aktif atomları serbest bırakır.
Emilim: Aktif atomlar çeliğin yüzeyine adsorbe olur ve çeliğin katı çözeltisine karışır.
Difüzyon: Çeliğin yüzeyinde emilen ve çözünen aktif atomlar iç kısma doğru göç eder.
İndüksiyonla Yüzey Sertleştirme Çeşitleri
a. Yüksek Frekanslı İndüksiyon Isıtma
Mevcut Frekans: 250~300 kHz.
Sertleştirilmiş Katman Kalınlığı: 0,5~2,0 mm.
Uygulama Alanları: Orta ve küçük modüllü dişliler ve küçük ila orta boyutlu miller.
b. Orta Frekanslı İndüksiyon Isıtma
Mevcut Frekans: 2500~8000 kHz.
Sertleştirilmiş Katman Kalınlığı: 2~10 mm.
Uygulama Alanları: Daha büyük miller ve büyük ila orta modüllü dişliler.
c. Güç Frekanslı İndüksiyon Isıtma
Akım Frekansı: 50 Hz.
Sertleştirilmiş Katman Kalınlığı: 10~15 mm.
Kullanım Alanları: Çok derin sertleştirilmiş bir tabaka gerektiren iş parçaları.
3. İndüksiyonla Yüzey Sertleştirme
İndüksiyonla Yüzey Sertleştirmenin Temel Prensibi
Cilt Üzerindeki Etkisi:
İndüksiyon bobininde alternatif akım iş parçasının yüzeyinde akım indüklediğinde, indüklenen akımın büyük çoğunluğu yüzeye yakın bölgede yoğunlaşırken, iş parçasının içinden neredeyse hiç akım geçmez. Bu olaya yüzey etkisi denir.
İndüksiyonla Yüzey Sertleştirme Prensibi:
Yüzey sertleştirme etkisi esasına göre, iş parçasının yüzeyi hızla östenitleme sıcaklığına (birkaç saniye içinde 800~1000°C'ye) ısıtılırken, iş parçasının içi neredeyse hiç ısınmaz. Daha sonra iş parçası su püskürtülerek soğutulur ve yüzey sertleştirme işlemi gerçekleştirilir.
4. Hassasiyet
Sertleştirilmiş Çelikte Tavlama Kırılganlığı
Sertleştirme kırılganlığı, su verilmiş çeliğin darbe dayanıklılığının belirli sıcaklıklarda sertleştirme işlemine tabi tutulduğunda önemli ölçüde azalması olgusunu ifade eder.
Birinci Tip Sertleştirme Kırılganlığı
Sıcaklık Aralığı: 250°C ila 350°C.
Özellikler: Su verilmiş çelik bu sıcaklık aralığında temperlenirse, ortadan kaldırılamayan bu tür temperleme kırılganlığının gelişmesi oldukça muhtemeldir.
Çözüm: Bu sıcaklık aralığında sertleştirilmiş çeliği temperleme işleminden kaçının.
Birinci tip temperleme kırılganlığı, düşük sıcaklık temperleme kırılganlığı veya geri dönüşümsüz temperleme kırılganlığı olarak da bilinir.
VI. Tavlama
1. Tavlama, su verme işleminden sonra uygulanan son ısıl işlem sürecidir.
Sertleştirilmiş Çeliklerin Neden Tavlama İşlemine İhtiyacı Var?
Su Verme Sonrası Mikro Yapı: Su verme işleminden sonra çeliğin mikro yapısı tipik olarak martensit ve artık östenitten oluşur. Her ikisi de kararsız fazlardır ve belirli koşullar altında dönüşüme uğrarlar.
Martensit Özellikleri: Martensit, yüksek sertliğiyle karakterize edilir, ancak aynı zamanda yüksek kırılganlığa da sahiptir (özellikle yüksek karbonlu iğne benzeri martensitlerde), bu da birçok uygulama için performans gereksinimlerini karşılamamaktadır.
Martensitik Dönüşümün Özellikleri: Martensit dönüşümü çok hızlı gerçekleşir. Su verme işleminden sonra, iş parçasında deformasyona veya çatlamaya yol açabilecek artık iç gerilimler bulunur.
Sonuç: İş parçası sertleştirme işleminden sonra doğrudan kullanılamaz! İç gerilimleri azaltmak ve iş parçasının dayanıklılığını artırarak kullanıma uygun hale getirmek için temperleme gereklidir.
2. Sertleşebilirlik ve Sertleşme Kapasitesi Arasındaki Fark:
Sertleşebilirlik:
Sertleşebilirlik, çeliğin su verme işleminden sonra belirli bir sertleşme derinliğine (sertleşmiş tabakanın derinliği) ulaşabilme yeteneğini ifade eder. Bu, çeliğin bileşimine ve yapısına, özellikle alaşım elementlerine ve çelik türüne bağlıdır. Sertleşebilirlik, çeliğin su verme işlemi sırasında kalınlığı boyunca ne kadar iyi sertleşebildiğinin bir ölçüsüdür.
Sertlik (Sertleşme Kapasitesi):
Sertlik veya sertleşme kapasitesi, çeliğin su verme işleminden sonra elde edilebilecek maksimum sertliği ifade eder. Bu, büyük ölçüde çeliğin karbon içeriğinden etkilenir. Daha yüksek karbon içeriği genellikle daha yüksek potansiyel sertliğe yol açar, ancak bu, çeliğin alaşım elementleri ve su verme işleminin etkinliği ile sınırlı olabilir.
3. Çeliğin Sertleşebilirliği
√Sertleşebilirlik Kavramı
Sertleşebilirlik, çeliğin östenitleme sıcaklığından soğutulduktan sonra belirli bir martensitik sertleşme derinliğine ulaşabilme yeteneğini ifade eder. Daha basit bir ifadeyle, çeliğin soğutma sırasında martensit oluşturma kapasitesidir.
Sertleşebilirliğin Ölçülmesi
Sertleşme derecesi, su verme işleminden sonra belirli koşullar altında elde edilen sertleşmiş tabakanın derinliği ile gösterilir.
Sertleşmiş Katman Derinliği: Bu, iş parçasının yüzeyinden yapının yarı martensit olduğu bölgeye kadar olan derinliktir.
Yaygın Söndürme Ortamları:
•Su
Özellikleri: Ekonomik ve güçlü soğutma kapasitesine sahip, ancak kaynama noktasına yakın sıcaklıklarda yüksek soğutma hızına sahip olması aşırı soğutmaya yol açabilir.
Kullanım Alanı: Genellikle karbon çeliklerinde kullanılır.
Tuzlu Su: Suya kıyasla yüksek sıcaklıklarda daha yüksek soğutma kapasitesine sahip olan ve bu nedenle karbon çelikleri için uygun olan, suyun içinde tuz veya alkali çözeltisidir.
•Yağ
Özellikler: Düşük sıcaklıklarda (kaynama noktasına yakın) daha yavaş soğutma hızı sağlar, bu da deformasyon ve çatlama eğilimini etkili bir şekilde azaltır, ancak yüksek sıcaklıklarda soğutma kapasitesi daha düşüktür.
Kullanım Alanı: Alaşımlı çelikler için uygundur.
Çeşitleri: Söndürme yağı, makine yağı ve dizel yakıtı içerir.
Isıtma Süresi
Isıtma süresi, hem ısıtma hızından (istenilen sıcaklığa ulaşmak için geçen süre) hem de bekleme süresinden (hedef sıcaklıkta geçirilen süre) oluşur.
Isıtma Süresini Belirleme Prensipleri: İş parçasının hem iç hem de dış yüzeyinde homojen bir sıcaklık dağılımı sağlayın.
Östenitleşmenin tamamlandığından ve oluşan östenitin homojen ve ince olduğundan emin olun.
Isıtma Süresinin Belirlenme Temeli: Genellikle deneysel formüller kullanılarak tahmin edilir veya deney yoluyla belirlenir.
Söndürücü Medya
İki Temel Nokta:
a. Soğutma Hızı: Daha yüksek soğutma hızı, martensit oluşumunu destekler.
b. Artık Gerilim: Daha yüksek soğutma hızı, artık gerilimi artırır; bu da iş parçasında deformasyon ve çatlama eğiliminin artmasına yol açabilir.
Ⅶ. Normalleştirme
1. Normalleştirmenin Tanımı
Normalleştirme, çeliğin Ac3 sıcaklığının 30°C ila 50°C üzerinde bir sıcaklığa ısıtıldığı, bu sıcaklıkta tutulduğu ve daha sonra denge durumuna yakın bir mikroyapı elde etmek için hava ile soğutulduğu bir ısıl işlem sürecidir. Tavlamaya kıyasla, normalleştirme daha hızlı bir soğutma hızına sahiptir, bu da daha ince bir perlit yapısı (P) ve daha yüksek mukavemet ve sertlik ile sonuçlanır.
2. Normalleştirmenin Amacı
Normalleştirmenin amacı, tavlamanın amacına benzer.
3. Normalleştirmenin Uygulamaları
•Ağ yapılı ikincil sementiti ortadan kaldırın.
•Daha düşük gereksinimlere sahip parçalar için son ısıl işlem olarak kullanılır.
•Düşük ve orta karbonlu yapısal çeliklerin işlenebilirliğini artırmak için ön hazırlık ısıl işlemi olarak işlev görür.
4. Tavlama Çeşitleri
Birinci Tavlama Türü:
Amaç ve İşlev: Amaç, faz dönüşümünü tetiklemek değil, çeliği dengesiz bir durumdan dengeli bir duruma geçirmektir.
Türler:
• Difüzyon Tavlaması: Ayrışmayı ortadan kaldırarak bileşimi homojenleştirmeyi amaçlar.
• Yeniden Kristalleştirme Tavlaması: İş sertleşmesinin etkilerini ortadan kaldırarak sünekliği geri kazandırır.
•Gerilim Giderici Tavlama: Mikro yapıyı değiştirmeden iç gerilimleri azaltır.
İkinci Tavlama Türü:
Amaç ve İşlev: Mikro yapıyı ve özellikleri değiştirmeyi, perlit ağırlıklı bir mikro yapı elde etmeyi amaçlar. Bu tip ayrıca perlit, ferrit ve karbürlerin dağılımının ve morfolojisinin belirli gereksinimleri karşılamasını sağlar.
Türler:
•Tam Tavlama: Çeliği Ac3 sıcaklığının üzerine ısıtır ve ardından homojen bir perlit yapısı elde etmek için yavaşça soğutur.
•Eksik Tavlama: Çeliği Ac1 ve Ac3 sıcaklıkları arasında ısıtarak yapısını kısmen dönüştürür.
• İzotermal Tavlama: Çeliği Ac3'ün üzerine ısıttıktan sonra, istenen yapıyı elde etmek için izotermal bir sıcaklığa hızla soğutup bu sıcaklıkta bekletme işlemidir.
•Küreselleştirme Tavlaması: Küresel bir karbür yapısı oluşturarak işlenebilirliği ve tokluğu artırır.
Ⅷ.1.Isıl İşlemin Tanımı
Isıl işlem, metalin iç yapısını ve mikroyapısını değiştirmek ve böylece istenen özellikleri elde etmek amacıyla, metalin ısıtıldığı, belirli bir sıcaklıkta tutulduğu ve ardından katı haldeyken soğutulduğu bir süreci ifade eder.
2. Isıl İşlemin Özellikleri
Isıl işlem, iş parçasının şeklini değiştirmez; bunun yerine, çeliğin iç yapısını ve mikro yapısını değiştirir, bu da çeliğin özelliklerini değiştirir.
3. Isıl İşlemin Amacı
Isıl işlemin amacı, çeliğin (veya iş parçalarının) mekanik veya işleme özelliklerini iyileştirmek, çeliğin potansiyelini tam olarak kullanmak, iş parçasının kalitesini artırmak ve kullanım ömrünü uzatmaktır.
4. Temel Sonuç
Bir malzemenin özelliklerinin ısıl işlem yoluyla iyileştirilip iyileştirilemeyeceği, ısıtma ve soğutma işlemi sırasında mikro yapısında ve yapısında değişiklik olup olmamasına büyük ölçüde bağlıdır.
Yayın tarihi: 19 Ağustos 2024