TAM TAVLAMA
Bu tür tavlama, çeliğin uygun sıcaklıkta ısıtılmasını ve faz dönüşümü için yavaş soğutulmasını ( daha çok fırında) içerir. Soğutma oda sıcaklığına kadar devam eder.
Tam tavlama taneleri küçültmek, sertliği düşürmek, işlenebilirliği arttırmak, elektrik ve manyetik özellikleri iyileştirmek için yapılır.
Ötektoid altı çelikler tam tavlama için A3 ( üst kritik) sıcaklığının 10-20 derece üzerinde ısıtılır. Faz dönüşümü tamamlandıktan sonra fırında yavaş soğutulur. Soğutma hızı, alaşımlı çelikler için 30-100 derece/saat, alaşımsız karbon çelikleri için 200derece/saat alınır.
Ötektoid üstü çeliklere tam tavlama işleminden kaçınılır, genellikle uygulanmaz. Bu tür çeliklerde, yavaş soğutma sonucu, tane sınırlarında sementit ağı oluşur. Sementitin sert ve kırılgan olduğunu biliyoruz. Sementiti kesici takımlar kesemez, sadece koparır, dolayısıyla işlenebilirliği olmayan sert bir yüzey kalitesi oluşur. Bu nedenle ötektoid üstü çeliklere tam tavlama yerine küreselleştirme tavlaması uygulanması tercih edilir.
KÜRESELLEŞTİRME TAVLAMASI
Özellikle ötektoid üstü çeliklerin mekanik işlenebilirliğini iyileştirmek için kullanılan bir tavlama yöntemidir. Bu tavlama çeşidinde, sementit tabakaları yüksek sıcaklıklarda kırılarak uçlarından yuvarlaklaşıp küreler halinde ayrılırlar. Bu olaya küreselleştirme denir. Genel olarak uygulanan yöntemler,
1- alt- kritik sıcaklığın hemen altında bir sıcaklıkta uzun süre bekleterek.
2- Alt-kritik sıcaklığın hemen altında ve üstünde arka arkaya ısıtılıp soğutulmayla
3- Alt-kritik sıcaklığın hemen üstünde ısıtma ve sonra ya fırında çok yavaş soğutmayla, ya da kritik sıcaklığın hemen altında bekletmeyle
4- Tüm karbürlerin çözüldüğü minimum sıcaklıktan sementit ağı oluşmayacak şekilde uygun bir hızla soğutma ve sonra 1 veya 2 numaralı yöntemi uygulamayla ( mikroyapılarında sementit ağı içeren ötektoidüstü çeliklere)
Çelik parçalarda minimum sertlik, maksimum süneklik veya maksimum mekanik işlenebilirlik ( yüksek karbonlu çeliklerde) önemli ise, küreselleştirilmiş yapı en uygunudur. Düşük karbonlu çeliklere mekanik işleme için bu tav uygulanmaz. Bu tip çeliklerde küreselleştirilmiş yapı çok yumuşak ve yapışkandır. Böyle bir yapı, talaş kaldırma sırasında kesici takımın çelik parçaya dalmasına ve takım ucunun aşırı ısınmasına neden olur, aynı zamanda parça da sıvanma gözlenir. Bununla beraber düşük karbonlu çeliklere, soğuk çekme işlemini ( boru yapımı, tel çekme vs) daha kolay yapabilmek için küreselleştirme uygulanabilir.
İZOTERMAL TAVLAMA
Bu işlem çeliğin A1 ( alt-kritik) sıcaklığı üzerinde, uygun bir sıcaklıkta, östenitleme yapılmasını ve hemen sonra A1 sıcaklığı altındaki dönüşüm sıcaklığının aniden soğutulmasını kapsar. Dönüşüm tamamlandıktan sonra çelik oda sıcaklığında serbestçe soğutulabilir. İzotermal tavlama tam tavlamaya göre iki yönden daha üstündür, birincisi, işlem süresi kısadır. İkincisi, dönüşüm sabit sıcaklıkta gerçekleştiğinden metalin mikroyapısı daha düzenlidir.
Pratik nedenlerden dolayı izotermal tavlama iki ayrı fırında uygulanır. Birinci fırında östenitleme işlemi, ikinci fırında faz dönüşümü gerçekleştirilir.
YENİDEN KRİSTALLEŞTİRME TAVLAMASI
Bir çeliğe soğuk işlem yada işlemler uygulandığında sertliği artar, kırılgan hale gelebilir veya dokuda gerginlikler oluşur. Doğal olarak sürekli soğuk işlenebilirliği azalır. Soğuk ilem görmüş çelikler 600 derecenin üzerinde tavlanırsa, yeni ve gerilimsiz taneler oluşur, çelik tekrar elastikiyet ve dayanıklılık kazanır.
Yeniden kristalleştirme sıcaklığı yalın karbon çeliklere 500-700derecede, alaşımlı çeliklere 600-800 derecelerdedir. Soğuk biçimlendirilmiş yumuşak ve orta sertlikteki çeliklere 550-650 derecede, sert çeliklere 600-700 derecede ön ısıtma veya son ısıtma yapılır. Yeniden kristalleşme sıcaklığı ne kadar yüksek seçilirse, tam yeniden kristalleşme için gereken zaman o oranda azalır. Örneğin bir alaşımsız çelikte yeniden kristaleşme 700derecede 5 dakika olsa, bu süre aynı çelik için 600 derecede yaklaşık 2 saat olacaktır, ancak burada dikkat edilmesi gereken nokta; sıcaklığın artmasıyla birlikte kaba tane oluşumu da hızlanır.
Yeniden kristalleşme için yapılan tavlama, tüm soğuk haddelenmiş düşük karbonlu saclara uygulanır.
GERİLİM GİDERME TAVLAMASI
Dökümden, kaynaktan, mekanik işlemlerden ve sıcak veya soğuk şekil değiştirmelerden sonra malzemelerde iç gerilmeler oluşur. İç gerilmeler sürekli işlenebilirliği zorlaştırır, buna ek olarak parçaların çekmesine, eğilmesine ve hatta çatlamasına neden olur
Gerilim giderme işlemi bu tür parçalara daima A1 ( alt-kritik) sıcaklığının altındaki sıcaklıklarda yapılır. Gerilim giderme 1-2 saat arasında uygulanan bir tavlamadır. Gerilim giderme her hangi bir faz dönüşümüne neden olmaz. Ancak yeniden kristalleşmeye neden olabilir. Soğutma sırasında ısıl gerilmeler ortaya çıkma olasılığı göz önünde tutularak parçalar fırın içerisinde ve gayet yavaş soğutulmalıdır.
HOMOJENLEŞTİRME TAVLAMASI
Bu tav genelde döküm işlemlerinde uygulanır. Döküm sonrası katılaşan bir çeliğin yapısı homojen değildir. Döküm parçasının ısıtılması ve sıcak işlem uygulanması yapıyı büyük ölçüde homojen hale getirir. Bu işlem çelik döküm parçayı yüksek sıcaklıklarda ( 1100 derece gibi) uzun süre ( hatta belki günlerce) bekletmeyle uygulanır.
ÖSTENİTLEME-SU VERME TAVLAMASI
Bu yöntem genellikle paslanmaz ve manganlı çeliklere uygulanır. Östenitik çeliklerde yavaş soğutma tane sınırlarında karbür çökelmesine neden olur. Karbür çökelmesi özellikle paslanmaz çeliklerde tane sınırlarının korozyona karşı direncini düşürür. Östenitik mangan çeliklerinde ise düşük mukavemet özelliği gösterir.
Karbür çökelmesi olayı, karbürlerin katı eriyik içerisine alınması ve hemen ardından su verme işlemi süretiyle önlenebilir. Bu işlem, çeliğin östenitinin homojenleştiği sıcaklığa ( 1000-1100 derece) kadar ısıtılıp ardından da çok hızlı soğutulması kademelerinden oluşur.
NORMALİZE TAVLAMASI
Normal tavlama, çeliğin faz dönüşüm sıcaklığında ( A3 veya Acm nin üzerinde) ısıtılması ve sonra havada soğutulması olarak tanımlanır. İyi bir normalize tavlama işlemi şunları gerektirir,
1. ferritin östenite dönüşebileceği uygun sıcaklık.
2. faz dönüşümünün tüm yapıda eşit gerçekleştirilmesi için bu sıcaklıkta yeteri kadar bekletme
3. oda sıcaklığında ve durgun bir havada kendi halinde soğutma.
Normal tavlama ile çeliğin havada su vererek sertleştirilmesi karıştırılmamalı. Normal tavlamada elde edilen normal perlitik yapı, havada sertleştirmede elde edilemez. Havada su vererek sertleştirme martensitik yapı içerir.
Normalize tavlaması aşağıdaki amaçlar için yapılır
1. döküm parçaların, kalıp içinde yavaş soğumasından kaynaklanan yapı kusurlarını düzenlemek.
2. mekanik işlenebilirliği iyileştirmek.
3. mekanik özellikler kazandırmak
4. daha sonra uygulanacak sertleştirme işlemleri için taneleri küçültmek ve mikroyapıyı homojen hale getirmek.
Normalize tavlama sıcaklığı, tam tavlama ve küreselleştirme sıcaklığından 20-50 derece daha yüksektir. Döküm parçalar, kum kalıplarda yavaş soğudukları için, kaba dendritik yapıya sahip olur. Sıcaklık artışıyla bu yapı bozulur ve ince taneli yapı oluşur. Döküm parçalarda normalize tavlamayla daha homojen ve ince taneli yapı elde edilmiş olur. Yalın karbonlu çeliklere ve az alşımlı çeliklere her zaman normalize tavlaması uygulanmalıdır.
Normalize tavlamasında soğuma hızı, tam tavlama ve küreselleştirmedeki soğuma hızlarından daha yüksektir. Bu özellik, çeliğin daha ince taneli perlit bölgeciklerine sahip olmasını sağlar. Aynı zamanda hızlı soğumayla tene sınırları boyunca karbür ağı meydana gelmez. Böylece çelik, diğer tavlamalara göre daha sert ve daha dayanıklı olur. Bunun için orta ve yüksek karbonlu çeliklerde normalize tavlaması son işlem olabilir.
Diğer tavlama çeşitleri
MAVİLEŞTİRME TAVLAMASI
Genellikle menevişleme ya da gerginlik giderme tavlaması da denilen bir tavlama çeşididir. 200-350 dereceler arasında çeliğin aldığı renklerden ötürü bu ismi almıştır. Kimi zaman gerginlik giderme amacıyla yapılmaz ve metalin yüzeyine mavi renk vermek amacıyla yapılır.
KAPALI TAVLAMA
Tavlama sırasında tavlanacak malzemenin oksijenden etkilenmemesi için uygulanan bir tavlamadır. Malzeme tavlama sırasında oksijenle iletişimi kesecek şekilde yalıtılılarak kapalı bir kutuya veya ortama alınırak tavlama işlemi uygulanır.
PARLAK TAVLAMA
Koruyucu gaz atmosferinde temiz, oksitsiz ve meneviş renklerini içermeyecek şekilde yapılan tam, normal veya gerilim giderme tavlamasıdır. Bu tavlama ile elde edilen temiz yüzeyler daha sonra yapılacak işlere kolaylık sağlar.
HİDROJEN GİDERME TAVLAMASI
Çelik içerisinde erimiş halde bulunan hidrojen belli değerin üzerinde ise iç çatlaklara neden olur. Hidrojen miktarının azaltılması için çelik 600-650 derecede birkaç gün ısıtılır ve bunun ardından yavaç yavaş soğutulur.
Sur verme tavlamasına özellikle değinilmedi, ayrı bir başlık altında ve geniş bir şekilde su verme ya da sertleştirme tavlaması da ayrıca yazılacaktır.
Tüm yazılar geçmişte tutulmuş ders notlarından derlenmiştir.
29 Yanıt
27674 Gösterim