ISIL İŞLEM NEDİR?

Paylaş
 

ISIL İŞLEM NEDİR?

Isıl işlem terimi, yüksek sıcaklıklardaki bir dizi iş­lemi kapsar. Bu yolla METAL ve ALAŞIM’ların özel­likleri, kolayca işlenmelerini ve kullanıma elverişli bi­çime getirilmelerini sağlayacak yönde değiştirilir. Birçok metal parçanın yapımında, madde, en az bir kez ışıl işlem aşamasından geçirildiği için, bu süreç, çağdaş endüstri ve teknolojinin önemli bir bölümünü oluşturur.

Metalde atomlar, «kafes» adı verilen düzgün bir yapı içinde bulunurlar. Mikroskopla incelenen bir ala­şımın yapısı genellikle iki ya da daha çok sayıda /az­dan. yani kafes türleri farklı bölümlerden oluşur. Isıl işlem ilke olarak, bu mikroyapının. bir maddenin bü­tün özelliklerini değiştirme amacıyla, denetim altında ısıtılıp soğutulmasıyla değiştirilebilmesi gerçeğine da­yanır. Mikroyapı, maddenin sertliği, mukavemeti, tokluğu, sünekliği ve işlenebilirliği gibi özelliklerini belirler. Elektrik ve magnetik özellikler ile korozyon nitelikler de, doğrudan doğruya yapıya bağlıdır.

Isıl işlemde, elde edilen yapıyı belirleyen ve bu yüzden de denetlenmesi gereken en önemli etmenler, maddenin bileşimi, ısıtma hızı, işlem sıcaklığı, işlem süresi, soğutma hızı ve işlem ortamıdır. Aşağı yukarı bütün ısıl işlemler, özel olarak yapılan fırınlarda ger­çekleştirilir. Fırınlar, işleme sokulan maddenin geçi­rildiği farklı sıcaklık bölgelerini içeren, sürekli ya da yığımlı tipte olabilir. Soğutma, fırının ya içinde ya da dışında yapılır.

Demirli maddeler: Kimyasal bileşimleri ve özel­likleri çok geniş bir alana yayıldığı için ÇELİK. ısıl iş­lem açısından en önemli alaşımdır ve uygulanan sü­reçler başlıca üç grupta toplanabilir. Tavlama; sert­leştirme; yüzey sertleştirme.

Tavlama: Tavlama, daha sonraki aşamalarda iş­lenebilir olmasını sağlamak için, çeliğin yumuşatılma­sını amaçlayan süreçlerin tümünü kapsar. Ancak, uy­gulanan işlemler, çeliğin bileşimini homojen biçime getirdiği gibi, tane boyutlarını da küçültür ve işlenme sırasında oluşabilecek gerilmeleri giderir. Dövme ya da dökme çelik levha, şerit ve tel gibi parçalar, genellikle bir tavlama işleminden geçirilir.

% 0,85’e kadar karbon içeren çeliğin tam tavlan­ması, yapıyı bütünüyle ostenite dönüştürebilmek için, ACj sıcaklığının üstündeki sıcaklıklara çıkaracak ısı uygulanarak gerçekleştirilir. Ostenit, demirin, içinde % 1,7 oranında karbon bulunan yüksek sıcaklıklardaki kafes biçimidir. Fırında yavaş soğutmayla ostenit, de­mirin düşük sıcaklıklardaki bir kafes biçimi olan ferrit ile kaba perlit karışımına dönüşür. Perlit, ferrit ve sementitin (demir karbür) tabakalı bir karışımıdır. Bu yapı, düşük ve orta karbonlu çeliklerin istenen biçim­de işlenebilmesini sağlar. Daha yüksek karbonlu ve alaşımlı çelikler, Ac,’in altındaki sıcaklıklarda uzun süreli eşitleme (bekletme) işlemiyle sferolaştırma tav­lamasına. sokulurlar. Bu durumda ostenit oluşmaz; sferolaştırılmış parçalar biçiminde sementit taşıyan bir ferrit yapısı ortaya çıkar. Bu da. tam tavlama so­nucu ortaya çıkan yapıya oranla, daha kolay işlene­bilir bir yapıdır. Eşısıl (çevrimsel) tavlama, tam tav- lamadakine çok benzeyen bir yapı oluşturur; ama or­taya çıkan perlit üstünde daha büyük bir denetim sağlar ve ostenit oluşturma sıcaklığından başlayarak gerçekleştirilen soğutma işleminin kalktığı daha kısa çevrimlerle iş görür. Burada da çelik Acj sıcaklığının üstünde ısıtılır. Ancak, hızla bir ara sıcaklığa (600- 700°C) düşürülür (ve dönüşüm tamamlanıncaya ka­dar bu sıcaklıkta tutulur ).

Düşük karbonlu çelik levhalar ve şeritler gibi so­ğuk çekilen maddeler, çekme derecesi arttıkça daha da sertleşirler. Etkili bir işlemde bunlar tavlanarak, biçim değiştiren tanelerin yeni ve biçim değiştirme­miş tanelerle yer değiştirmesi (yeniden billurlaşma) sağlanır. Bu, Ac( sıcaklığının hemen altında yürütülen süreç-ara aşama tavlamasının ilkesidir.

Normali2asyonun ısıtma koşulları, tam tavlama- nınkilere çok benzer; ama havayla gerçekleştirilen so­ğutma biraz daha hızlıdır ve daha ince bir yapı verir. Normalizasyon genellikle, dişli boşluklarının dövülmüş parçalarının tane boyutlarım inceltme, işlenebilirliği artırma ve işlenmeden sonra da, ısıl işlemin gerektiği yerlerde, sertleştirme işlemlerine en iyi yanıt veren yapıyı en az bozulmayla gerçekleştirme amaçlarıyla yürütülür. Normalizasyon, düşük karbonlu ya da dü­şük alaşımlı çelikleri yumuşatabilir; ama yüksek kar­bonlu ya da alaşımlı çeliklere uygulandığında, gerçek

bir sertleştirme işlemine dönüşür.

Sertleştirme ve temperleme: Çeliğin, ostenit fazı bölgesinden hızla soğutulmasıyla (suverilme), marten- sıt adı verilen, sert ve kırılgan bir denge dışı faz üre­tilebilir. Suverilen parçanın sertleştirilme derinliği, o parçanın sertleşebilirlik özelliğine, bu da, çeliğin bi­leşimine ve tane boyuna bağlıdır. Soğutma ne kadar hızlıysa, belirli bir sertleşebilirlikte olan çeliğin, sert- leştirildiği derinlik de o kadar büyük olur. Soğutma hızı da suverme ortamına, karıştırılma derecesine ve sertleştirilen bölgenin boyutlarına bağlıdır. Suverme, ısıtılan parçaların, suverme tankına batırılmasıyla gerçekleştirilir. Suverme tankında, önem derecesine göre yağ. su ya da tuzlu su bulunur. Çeliğin karbon bileşiminin artması ve manganez, krom, nikel, mo­libden, vanadyum ve tungsten gibi alaşım öğelerinin yüksek oranlarda bulunması, parçaların daha fazla sertleştirilmesini engeller. Bazı maddelerse (sözgeli­mi, bazı takım çelikleri) yüksek oranda alaşımlandık- larından, havayla soğutulduklarında bütünüyle sert- leşirler.

Sertleştirme ürünleri kırılgan olur. Bu nedenle, söz konusu ürünler, sertliklerinin azalması göze alı­narak bir temperleme aşamasından geçirilir. Bu tem- perleme, kullanılan çeliğe göre 400-700°C arasında bir sıcaklığa kadar yeniden ısıtmayı ve yapısal değişik­likler ortaya çıktığında bekletme (aynı sıcaklıkta tut­ma) işlemi uygulamayı içerir. Sertleştirme ve temper- leme işlemlerinden geçirilen parçalara örnek olarak cı­vatalar, yaylar, anahtarlar, silah namluları ve kalıp­lar gösterilebilir.

Yüzey sertleştirme: Bazı metal parçaların yüze­yinin sert ve aşınmaya dayanıklı olması istenir. Bu özellikleri, yüksek karbonlu ya da alaşımlı çelik sağ­layamaz. Parçanın yalnızca yüzeyinin sertleştirildiği yöntemler iki grupta toplanabilir. Bunlardan birinci­si, yüzeyde bir kimyasal değişim içermez. Suvermeyle sertleştirilmiş parçayı elde etmek için, orta karbonlu çeliğin yalnızca yüzey katlarının ostenite dönüştürme sıcaklıklarına kadar ısıtıldığı, alevli ve elektrikli in- dilksiyonla sertleştirme yöntemlerini kapsar. Termo- kimyasal (doku sertleştirme) işlem adı verilen ikinci grupta ise, yüzey sertleşebilirliğini artırmak için, ge­nellikle % 0,3’ten daha az karbon taşıyan düşük ala­şımlı çeliklerin yüzeyine karbon ve azot gibi element­ler verilir.

Yüksek sıcaklıklara kadar hava ortamında ısıtmak, çelik yüzeyde oksitlenmeye ve karbonun gi­derilmesine (dekarbürleme) neden olduğu için, tavla­ma ve sertleştirme başlıkları altında anlattığımız iş­lemler. genellikle hava dışında, koruyucu bir ortam­da yürütülür. Koruyucu ortam, katı (dolgu), erimiş tuz ya da gaz olabilir. Termokimyasal işlemlerde, par­çanın, çelik yüzeye yayınması istenen elementlerin kaynağı olan, kimyasal bakımdan etkin bir ortamla çevrelenmesi gerekir.

Bu yazı 81 kere okundu.
  • Site Yorum
  • Facebook Yorum

Bir yorum bırak

Bir yorum bırak

Kategoriler
http://bilelimmi.com/bilelimmi-com-hakkinda/ http://bilelimmi.com/iletisim/