Isıl işlem “dört ateş”

1. Normalleştirme

"Normalizasyon" kelimesi, işlemin doğasını karakterize etmez. Daha doğrusu, parçanın tamamında bileşimi tutarlı hale getirmek için tasarlanmış bir homojenleştirme veya tane inceltme işlemidir. Termal bir bakış açısından, normalleştirme, östenitleme ısıtma bölümünden sonra durgunlukta veya esintide soğutma işlemidir. Tipik olarak, iş parçası Fe-Fe3C faz diyagramındaki kritik noktanın yaklaşık 55°C üzerine ısıtılır. Homojen bir östenit fazı elde etmek için bu işlem ısıtılmalıdır. Kullanılan gerçek sıcaklık çeliğin bileşimine bağlıdır, ancak genellikle 870°C civarındadır. Döküm çeliğin doğasında bulunan özellikler nedeniyle, normalleştirme genellikle külçe işlenmesinden ve çelik döküm ve dövmelerin sertleştirilmesinden önce gerçekleştirilir. Hava ile söndürülmüş sertleştirilmiş çelikler, normalize çelikler için tipik olan perlitik mikro yapıyı kazanmadıkları için normalize çelikler olarak sınıflandırılmazlar.

2. Tavlama

Tavlama kelimesi, esas olarak metali yumuşatırken diğer istenen özellikleri veya mikro yapısal değişiklikleri elde etmek için uygun bir sıcaklıkta ısıtma ve tutma ve ardından uygun bir oranda soğutma işlemine atıfta bulunan bir sınıfı temsil eder. Tavlamanın nedenleri arasında iyileştirilmiş işlenebilirlik, soğuk işleme kolaylığı, iyileştirilmiş mekanik veya elektriksel özellikler ve artan boyut kararlılığı sayılabilir. Demir bazlı alaşımlarda tavlama genellikle üst kritik sıcaklığın üzerinde gerçekleştirilir, ancak zaman-sıcaklık kombinasyonu, çelik bileşimine, durumuna ve istenen sonuçlara bağlı olarak sıcaklık aralığında ve soğutma hızında büyük ölçüde değişir. Tavlama kelimesi bir niteleyici olmadan kullanıldığında, varsayılan tam tavlamadır. Tek amaç gerilim giderme olduğunda, işleme gerilim giderme veya gerilim giderme tavlaması denir. Tam tavlama sırasında, çelik A3 (hipoeutektoid çelik) veya A1 (hipereutektoid çelik) sıcaklığının 90~180°C üzerine ısıtılır ve ardından malzemenin kesilmesini veya bükülmesini kolaylaştırmak için yavaşça soğutulur. Tamamen tavlandığında, iri perlit elde etmek için soğutma hızının çok yavaş olması gerekir. Tavlama işleminde yavaş soğutma gerekli değildir, çünkü A1'in altındaki herhangi bir soğutma hızı aynı mikro yapı ve sertliği elde edecektir.

3. Söndürme

Söndürme, çelik parçaların ostenitleme veya çözeltiye alma sıcaklığından, genellikle 815 ila 870°C aralığından hızlı bir şekilde soğutulmasıdır. Paslanmaz çelik ve yüksek alaşımlı çelik, tane sınırında bulunan karbürü azaltmak veya ferrit dağılımını iyileştirmek için söndürülebilir, ancak karbon çeliği, düşük alaşımlı çelik ve takım çeliği dahil olmak üzere çoğu çelik için söndürme, mikroskobiktir. Dokuda kontrollü miktarda martensit elde edilir. Amaç, mümkün olduğunca az kalıntı gerilim, deformasyon ve çatlama potansiyeli ile istenen mikro yapıyı, sertliği, mukavemeti veya tokluğu elde etmektir. Bir söndürme maddesinin çeliği sertleştirme kabiliyeti, söndürme ortamının soğutma özelliklerine bağlıdır. Söndürme etkisi, çeliğin bileşimine, söndürme maddesinin türüne ve söndürme maddesinin kullanım koşullarına bağlıdır. Söndürme sisteminin tasarımı ve bakımı da söndürmenin başarısının anahtarıdır.

4. Temperleme

Bu işlemde, önceden sertleştirilmiş veya normalize edilmiş çelik genellikle alt kritik noktanın altındaki bir sıcaklığa ısıtılır ve esas olarak plastikliği ve tokluğu artırmak, aynı zamanda matris tane boyutunu büyütmek için orta hızda soğutulur. Çeliğin temperlenmesi, belirli bir mekanik özellik değeri elde etmek ve boyutsal kararlılığı sağlamak için söndürme gerilimini serbest bırakmak amacıyla sertleştirme işleminden sonra tekrar ısıtılmasıdır. Temperlemeyi genellikle üst kritik sıcaklıktan söndürme takip eder.