Normalleştirme nedir?
Normalizasyon, çeliğin tokluğunu artıran bir ısıl işlemdir. Çelik parça Ac3 sıcaklığının 30~50℃ üzerine ısıtıldıktan sonra, bir süre sıcak tutulur ve ardından fırından çıkarılıp hava ile soğutulur. Ana özelliği, soğutma hızının tavlamadan daha hızlı, ancak su verme işleminden daha yavaş olmasıdır. Normalizasyon sırasında, çeliğin kristal taneleri biraz daha hızlı soğutma ile inceltilebilir; bu da sadece tatmin edici bir mukavemet elde etmekle kalmaz, aynı zamanda tokluğu (AKV değeri) önemli ölçüde artırır ve parçanın çatlama eğilimini azaltır. Normalizasyondan sonra, bazı düşük alaşımlı sıcak haddelenmiş çelik levhaların, düşük alaşımlı çelik dövme parçalarının ve dökümlerin kapsamlı mekanik özellikleri büyük ölçüde iyileştirilebilir ve kesme performansı da artar.
Normalleştirmenin aşağıdaki amaç ve kullanım alanları vardır:
① Hiperötektik çeliklerde, normalleştirme işlemi döküm, dövme ve kaynaklı parçaların aşırı ısınmış iri taneli yapısını ve Widmanstatten yapısını, haddelenmiş malzemelerdeki bantlı yapıyı ortadan kaldırmak, taneleri inceltmek ve su verme işleminden önce ön ısıl işlem olarak kullanılabilir.
② Öteötektik çeliklerde, normalleştirme işlemi ağ yapısındaki ikincil sementiti ortadan kaldırabilir ve perliti inceltebilir; bu da yalnızca mekanik özellikleri iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda sonraki küreselleştirme tavlamasını da kolaylaştırır.
③ Düşük karbonlu ince çelik levhalar için normalleştirme, tane sınırındaki serbest sementiti ortadan kaldırarak derin çekme performansını iyileştirebilir.
④ Düşük karbonlu çelik ve düşük karbonlu düşük alaşımlı çeliklerde, normalleştirme daha ince pul pul perlit yapıları elde etmeyi, sertliği HB140-190'a çıkarmayı, kesim sırasında "bıçak yapışması" olayını önlemeyi ve işlenebilirliği iyileştirmeyi sağlar. Orta karbonlu çeliklerde ise, hem normalleştirme hem de tavlamanın kullanılabildiği durumlarda, normalleştirme daha ekonomik ve kullanışlıdır.
⑤ Sıradan orta karbonlu yapı çeliği için, mekanik özelliklerin yüksek olması gerekmeyen durumlarda, su verme ve yüksek sıcaklıkta temperleme yerine normalleştirme kullanılabilir; bu işlem hem daha kolaydır hem de çeliğin yapısını ve boyutunu daha stabil hale getirir.
⑥ Yüksek sıcaklıkta normalleştirme (Ac3'ün 150-200℃ üzerinde), yüksek sıcaklıklarda yüksek difüzyon hızı nedeniyle döküm ve dövme parçaların bileşen ayrışmasını azaltabilir. Yüksek sıcaklıkta normalleştirme sonrasında oluşan iri taneler, daha düşük bir sıcaklıkta yapılacak ikinci bir normalleştirme ile inceltilebilir.
⑦ Buhar türbinlerinde ve kazanlarda kullanılan bazı düşük ve orta karbonlu alaşımlı çeliklerde, beynit yapısı elde etmek için genellikle normalleştirme ve ardından yüksek sıcaklıkta temperleme işlemi uygulanır; bu işlem sonucunda 400-550℃'de kullanıldığında iyi bir sürünme direnci elde edilir.
⑧ Çelik parçalar ve çelik ürünlere ek olarak, normalleştirme işlemi, sfero dökümün ısıl işleminde de yaygın olarak kullanılır; bu işlemde perlit matrisi elde edilir ve sfero dökümün mukavemeti artırılır. Normalleştirme işleminin özelliği hava soğutması olduğundan, ortam sıcaklığı, istifleme yöntemi, hava akışı ve iş parçası boyutu, normalleştirme sonrası yapı ve performansı etkiler. Normalleştirme yapısı, alaşımlı çelik için bir sınıflandırma yöntemi olarak da kullanılabilir. Genellikle, alaşımlı çelik, 25 mm çapındaki bir numunenin 900℃'ye ısıtılmasından sonra hava soğutmasıyla elde edilen yapıya göre perlit çeliği, beynit çeliği, martensit çeliği ve östenit çeliği olarak sınıflandırılır.
Tavlama nedir?
Tavlama, metalin belirli bir sıcaklığa yavaşça ısıtıldığı, yeterli süre bu sıcaklıkta tutulduğu ve ardından uygun bir hızda soğutulduğu bir metal ısıl işlem sürecidir. Tavlama ısıl işlemi, tam tavlama, kısmi tavlama ve gerilim giderme tavlaması olmak üzere üç kategoriye ayrılır. Tavlanmış malzemelerin mekanik özellikleri çekme testi veya sertlik testi ile test edilebilir. Birçok çelik, tavlanmış ısıl işlem görmüş halde tedarik edilir. Çeliğin sertlik testi, HRB sertliğini test etmek için Rockwell sertlik test cihazı ile yapılabilir. Daha ince çelik levhalar, çelik şeritler ve ince duvarlı çelik borular için, HRT sertliğini test etmek için yüzey Rockwell sertlik test cihazı kullanılabilir.
Tavlama işleminin amacı şudur:
① Döküm, dövme, haddeleme ve kaynak işlemlerinde çelikten kaynaklanan çeşitli yapısal kusurları ve artık gerilimleri iyileştirerek veya ortadan kaldırarak iş parçalarının deformasyonunu ve çatlamasını önlemek.
② Kesim için iş parçasını yumuşatın.
③ Tane yapısını inceltmek ve iş parçasının mekanik özelliklerini iyileştirmek için yapıyı geliştirmek.
④ Son ısıl işlem (sertleştirme, temperleme) için yapıyı hazırlayın.
Yaygın tavlama işlemleri şunlardır:
① Tam tavlama. Döküm, dövme ve kaynak işlemlerinden sonra orta ve düşük karbonlu çeliklerin kaba, aşırı ısınmış ve mekanik özellikleri zayıf yapısını inceltmek için kullanılır. İş parçasını, tüm ferritin östenite dönüştüğü sıcaklığın 30-50℃ üzerine ısıtın, bir süre sıcak tutun ve ardından fırınla yavaşça soğutun. Soğutma işlemi sırasında östenit tekrar dönüşüme uğrayacak ve bu da çelik yapısını daha ince hale getirecektir.
② Küreselleştirme tavlaması. Dövme işleminden sonra takım çeliği ve rulman çeliğinin yüksek sertliğini azaltmak için kullanılır. İş parçasını, çeliğin östenit oluşturmaya başladığı sıcaklığın 20-40℃ üzerine ısıtın, sıcak tutun ve ardından yavaşça soğutun. Soğutma işlemi sırasında, perlit içindeki lameller sementit küresel hale gelir ve böylece sertlik azalır.
③ İzotermal tavlama. Kesme işlemlerinde kullanılan, yüksek nikel ve krom içeriğine sahip bazı alaşımlı yapısal çeliklerin yüksek sertliğini azaltmak için kullanılır. Genellikle önce nispeten hızlı bir şekilde östenitin en kararsız sıcaklığına soğutulur ve uygun bir süre boyunca sıcak tutulur. Östenit, troostite veya troostite dönüşür ve sertlik azaltılabilir.
④ Yeniden kristalleşme tavlaması. Soğuk çekme ve soğuk haddeleme sırasında metal tellerin ve ince levhaların sertleşme olgusunu (sertliğin artması ve plastisitenin azalması) ortadan kaldırmak için kullanılır. Isıtma sıcaklığı genellikle çeliğin östenit oluşturmaya başladığı sıcaklığın 50-150℃ altındadır. Sadece bu şekilde iş sertleşmesi etkisi ortadan kaldırılabilir ve metal yumuşatılabilir.
⑤ Grafitizasyon tavlaması. Bu işlem, yüksek miktarda sementit içeren dökme demiri, iyi plastisiteye sahip dövülebilir dökme demire dönüştürmek için kullanılır. İşlem, dökümün yaklaşık 950℃'ye ısıtılması, belirli bir süre sıcak tutulması ve ardından sementitin ayrışarak topaklanmış grafit oluşturması için uygun şekilde soğutulmasıdır.
⑥ Difüzyon tavlaması. Alaşım dökümlerinin kimyasal bileşimini homojenleştirmek ve performanslarını iyileştirmek için kullanılır. Yöntem, dökümü erimeden mümkün olan en yüksek sıcaklığa ısıtmak, uzun süre sıcak tutmak ve daha sonra alaşımdaki çeşitli elementler difüzyona uğrayıp eşit şekilde dağıldıktan sonra yavaşça soğutmaktır.
⑦ Gerilim giderme tavlaması. Çelik dökümlerin ve kaynaklı parçaların iç gerilimini gidermek için kullanılır. Çelik ürünler için, ısıtmadan sonra östenitin oluşmaya başladığı 100-200℃'nin altındaki sıcaklıkta, daha sonra sıcak tutulduktan sonra havada soğutularak iç gerilim giderilebilir.
Yayın tarihi: 11 Haz-2024