Bir takım çeliğinin ısıl işlem adımlarının şematik görünümü.
Sertleştirme (Kararlı Olmayan Durumlar)
Demir-Karbon diyagramında da bildiğimiz gibi kararlı
yapılarda –yavaş soğutma- elde edilen yapılar ferrit ve/veya perlittir. Bunlardan
daha sert bir çelik eldesi istiyorsak yavaş soğutma ve bununla birlikte gelen
kararlı durumdan biraz uzaklaşmamız ve sonucunda beynit, martenzit gibi iç
yapılar elde edebileceğimiz hızlı soğutmayı denememiz uygun olacaktır. Bu
işleme çeliğin ıslah edilmesi (sertleştirme + temperleme) adı verilir. Tabii ki
bu durumda yapı, gerekli dönüşümleri gerçekleştiremediğinden
kararsız/dengesiz/unstabil dediğimiz durumda olacaktır.
Martenzit oluşumu için difüzyonun sıfıra inmesi yani
hiçbir atomun difüzyonun olmayacağı bir hızda soğutma yapmak gerekir ki elde
edilen yapı C atomlarının çokça sıkıştırılması ile iç gerilimlidir. Martenzit
bu nedenle çok serttir fakat kullanılamayacak derecede de gevrektir. Bu
gevrekliği gidermek için temperleme dediğimiz sertlikten bir nebze ödün
verdiğimiz fakat tokluğu arttıran başka bir ısıl işlem uygulamamız gerekir. (Takım
çelikleri gibi özel çeliklerde temperleme
işlemi sonrası ikincil sertlik
denilen ekstra sertlik kazanımının var olduğunu unutmayalım!)
Temperleme (Menevişleme)
Ac1 sıcaklığının altında çeliğin kararlı hale gelmesi
için yapılan ısıl işlemdir. Genellikle 3 kademede yapılır.
1. Kademe
100-200 °C arasında yapılır. Yapının tetragonal
martenzitten kübik martenzite dönüşmesi ile iç gerilmelerin azaldığı kademedir.
Sertlikte önemli bir düşüş gözlenmez. Gevrekleşmenin giderilmesi ile çelik
kullanılabilir hale gelir.
2. Kademe
200-350 °C arasında yapılır. Bu sıcaklıklarda C difüzyonu
kolaylaştığından 1. kademenin aksine Fe3C çökeltileri elde edilir. Kafes
gerilmeleri ilk kademeye göre daha da azaldığı için sertlikte düşüş söz
konusudur.
3. Kademe
350 °C ile Ac1 sıcaklığına kadar olan sıcaklıklarda yapılır. (Genellikle
450-650 °C) Fe3C karbürler mikroskopla
görülebilecek büyüklükte çökelirler.
Her ısıl işlemde olduğu gibi temperlemede de sıcaklığın ve
sürenin elde edilecek malzeme üzerinde büyük etkisi vardır. Sıcaklık ve süre
optimum ayarlanmalıdır aksi halde çökelen karbür veya karbürler büyüyecek,
sertlik düşecektir.
Menevişleme sıcaklığı ve süresinin M2 yüksek hız çeliğinin sertliği üzerindeki etkisi.
zerietkisi
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder