ISIL İŞLEM HATALARI
Isıl işlem, üç ana safhadan oluşur. Bunlar ısıtma, ısıtılan
sıcaklıkta bekletme ve soğutma safhalarıdır. Bütün ısıl işlem yöntemlerinde bu üç ana safha geçerlidir. Fakat uygulanan ısıl işlem türüne göre, ısıl işlem sıcaklığı, bekletme süresi, ısıtma ve tutma hızı gibi parametreler değiştirilir. Isıtma, bekletme ve soğutma safhalarına ısıl çevrim denir. Uygulanan ısıl işlem
türüne göre işlem ya bir çevrim yapılarak bitirilir ya da birbirini izleyen birkaç ısıl çevrim yapılarak ısıl işlem tamamlanır.
Isıl İşlem Uygulama Amaçları
• Talaşlı işlenebilme özelliğini iyileştirir.
• Mukavemet artırıp, azaltılabilir.
• Soğuk şekil vermenin etkisini yok edebilir.
• Mikro segragasyonları ortadan kaldırabilir.
• İç gerilmeleri azaltabilir.
• Belirli iç yapılar elde edile bilir.
Dekarbürizasyon
• Eğer ısıl işlem fırınının atmosferi düşük bir karbon potansiyeline sahipse, çeliğin yüzeyinden bir miktar karbon kaybedilir. Bu olay su verilmiş kısmın daha düşük karbonlu martenzite sahip
olmasına sebep olur ve bu kısım daha düşük bir sertlik gösterir.
• Metalografik olarak incelersek, dekarbürize olmuş çelikte beyaz ferrit alanı görülebilir. Fazla dekarbürize olmuş kısımlar su verme sırasında çatlar.
• Dekarbürizasyonu önlemek için çeliklerin nötr tuz banyolarında veya kontrollü atmosfer fırınlarında ısıtılmalıdır. Vakum
fırınlarında sertleştirme de uygulanabilir. Koruyucu atmosferin kapalı (konrollü) olması önemlidir. Eğer ısıl işlem fırınlarının atmosferi aşırı yüksek karbon potansiyeline sahipse, karbon
çeliklerinin yüzeyine yayılabilir. Karbürize olmuş çeliklerin yüzeyi yüksek düzeylerde artık ostenit ile yüksek karbonlu martenzit içerir.
Tufal Oluşumu
• Tavlama işleminde kullanılan fırında bulunan oksijen ve nem nedeniyle çelik parça oksitlenirse, yüzeyinde tufal adı verilen kalın bir demir oksit tabakası oluşur.
Bu oksit tabakası yalıtkan gibi davranarak, su verme işlemi sırasında çelik parçadan su verme ortamına doğru olan ısı akımını geciktirir.
• Tufal (Kav) genleşmesi malzemeninkinden farklı olduğundan malzeme yüzeyinden kalkar ve
malzeme boyutunda azalma olur.
• Oksitlenme sonucu parça yüzeyi bozulduğundan ilave bir yüzey temizleme işlemi gerektirir.
• Yüzeyde bulunan alaşım elemanının oksitlenmesi
sonucu alaşım elemanı kaybı olur ve buda yüzeyde
aşınmaya dayanımı azaltır (düşük yüzey sertliği ).
Çarpılma veya Çatlama
• Isıl işlemle birlikte gelen çarpılmayı ifade eden DIN 17014,
deformasyon ve boyutlardaki toplam değişimi tanımlamaktadır.
Prensipte bu tanımlamaya göre ısıl işlem sırasındaki çarpılmayı engellemek mümkün değildir.
• Çarpılma, önceden tanımladığımız yapısal dönüşümler nedeniyle hacimsel değişimlerin ve ısıtma ile soğuma sırasındaki
farklı genleşme ve büzülmeler nedeniyle parçadaki ısısal gerilmelerin bir sonucudur.
• Bitmiş ölçüler kritik ise son taşlama veya işleme gerekebilir ve planlanmalıdır. Yüksek mekanik özelliklere sertleştirilen parçaları daha sonra doğrultmak genellikle imkansızdır.
• Aşırı şartlarda su verme gerilimleri parçaları çatlatacak kadar yüksek olabilir. İmalatçının dikkatli bir parça tasarımıyla riskleri minimize edecek tüm önlemleri alması (örnek: ani kesit
değişiklikleri, derin yuvalar, kesintiler gibi gerilim yükseltici nedenleri önleme) ve çelik seçimine dikkat etmesi gereklidir.
Meneviş Kırılganlığı
• Temperleme olarak da adlandırılan bu işlem sertleştirilmiş malzemelerin gerginliğini ve kırılganlığını azaltmaktır.
Menevişlemenin anlamı, sertleştirdikten sonra tekrar ısıtmaktır.
Meneviş sonucunda sertleştirilmiş yapıdaki martenzit doku azaltılır.
• Meneviş sıcaklığı 723°C’nin altında olduğundan, meneviş
işleminden yapılan soğutmada yapı dönüşmesi olmaz, oluşan yapı soğutma hızına bağlı değildir. Bazı durumlarda meneviş sıcaklığından yapılan yavaş soğutmanın, çentik darbe
dayanımını ve titreşim dayanımını azaldığı görüldüğünden, suda ani soğutma yapılır.hızlı soğutulan çeliklerde de,
eğer belirli bir sıcaklıkta (örneğin 500°C) menevişleme yapılırsa, dayanıklılığın azalacağı görülebilir. Menevişten
sonra yavaş soğutmada ya da belirli bir meneviş sıcaklığında, dayanıklılığı azalan çeliklere, menevişte kırılgan çelikler ve bu olaya meneviş kırılganlığı adı verilir.
