Sertleştirme, metallerin sertliğini arttırmak için kullanılan bir metal işlemi türüdür. Bir metalin sertliği, metalin maruz kaldığı gerinim konumundaki tek eksenli akma stresiyle doğru orantılıdır. Sert bir metalin plastik deformasyona karşı direnci daha az sert bir metale göre daha yüksek olacaktır.
İşlemler
Beş sertleştirme işlemi ve açıklamaları aşağıdaki gibidir:
- Hall – Petch yöntemi veya tane sınırı güçlendirmesi, daha küçük taneler elde ederek sertliği arttırmayı hedefleyen bir yöntemdir. Daha küçük taneler, dislokasyonların tane sınırlarına daha kısa mesafede rast gelme olasılığını arttırır. Tane sınırları dislokasyonları durdurmada çok etkilidir. Genel olarak, daha küçük tane büyüklüğü malzemeyi sertleştirecektir ancak bazı malzemelerde tane büyüklüğü mikron altı boyutlara yaklaştığında, malzeme daha yumuşak hale gelebilir. Bu, daha kolay hale gelen başka bir deformasyon mekanizmasının, yani tane sınırı kaymasının bir etkisidir. Bu noktada, dislokasyon ile ilgili tüm sertleştirme mekanizmaları önemsiz hale gelir.
- İşleme sertleştirmesinde (gerinim sertleştirmesi olarak da adlandırılır) malzeme akma sınırının ötesine gerilir. Düktil metal, fiziksel olarak deforme edilirken sertleşir ve güçlenir. Plastik germe yeni dislokasyonlar oluşturur. Dislokasyon yoğunluğu arttıkça, daha fazla dislokasyon hareketi zor hale gelir, çünkü dislokasyonlar birbirlerini engeller, bu da malzeme sertliğini arttırır.
- Katı çözelti kuvvetlendirmesinde, güçlendirilmek istenen malzemeye çözünür bir alaşım elementi eklenir ve iki malzeme birbirleriyle bir "katı çözelti" oluştururlar. Çözünmüş alaşım elementinin iyonunun metalinkine kıyasla boyutuna bağlı olarak, ya yer değişimli (kristal içindeki bir atomun yerine geçen büyük alaşım elementi) ya da interstisyel (kristaldeki atomlar arasında yer alan küçük alaşım elementi) çözünme olur. Her iki durumda da, yabancı elemanların boyut farkı, kaymaya çalışan dislokasyonlara direnç göstermesine neden olarak malzemenin daha yüksek mukavemete sahip olmasına neden olur. Çözelti sertleştirmesinde, alaşım elementi çözeltiden çökelmez.
- Çökelme sertleşmesi, (yaşlanma sertleşmesi olarak da adlandırılır) matris metaliyle katı çözeltide başlayan ikinci bir fazın, su verdikçe metal ile çözeltiden çökeltildiği ve kayma dislokasyonlarına direnç göstermesi için bu fazın parçacıklarının metal içinde dağıldığı bir işlemdir. Bu işlem ilk olarak, parçacıkları oluşturan elemanların metal içinde çözünür olduğu bir sıcaklığa ısıtılması, daha sonra katı bir çözelti içinde tutulması için su verilmesi ile başlar. Daha sonra malzemeyi yaşlandırmak için uygun bir sıcaklıkta ikinci bir ısıl işlem gereklidir. Yüksek sıcaklık, çözünmüş elemanların çok daha hızlı yayılmasına ve istenen çökeltilmiş parçacıkları oluşturmasına izin verir. Söndürmenin gerekliliği, aksi halde malzemenin yavaş soğutma sırasında çökelmeye başlamasındandır. Bu tip çökeltme, genel olarak arzu edilen küçük çökeltilerin bolluğu yerine birkaç büyük partikül ile sonuçlanır. Çökelme sertleştirmesi, metal alaşımlarının sertleştirilmesinde en yaygın kullanılan tekniklerden biridir.
- Daha yaygın olarak suverme ve temperleme olarak bilinen martensitik dönüşüm, çeliğe özgü bir sertleştirme mekanizmasıdır. Çelik, demir fazının ferritten östenite dönüştüğü, yani kristal yapının HMK'den (hacim merkezli kübik) YMK'ye (yüzey merkezli kübik) değiştirildiği bir sıcaklığa ısıtılmalıdır. Östenitik formda, çelik çok daha fazla karbonu çözebilir. Karbon çözündükten sonra malzemeye suverilir. Karbonun karbür çökeltileri oluşturmak için zamana sahip olmaması için yüksek bir soğutma hızıyla söndürmek önemlidir. Sıcaklık yeterince düşük olduğunda, çelik düşük sıcaklıktaki kristal yapı HMK'ye geri dönmeye çalışır. Bu değişiklik çok hızlıdır çünkü difüzyona gerek yoktur, buna martensitik dönüşüm denir. Katı çözelti karbonunun aşırı doygunluğu nedeniyle, kristal kafes HMD (Hacim merkezli dörtgen ) haline gelir. Bu faz martensit olarak adlandırılır veher iki mekanizması da kayma çıkığına direnen çarpık kristal yapının ve katı çözelti güçlendirmesinin birleşik etkisi nedeniyle son derece serttir.
Tüm sertleştirme mekanizmaları, dislokasyon kaymalarına engel olmak için malzemenin kristal kafesinde kusurlar ortaya çıkarır.
Uygulamalar
Birçok uygulama için malzeme sertleştirmesi gereklidir:
- Makine kesici takımların (matkap uçları, kılavuzlar, torna takımları) etkili olabilmeleri için üzerinde çalıştıkları malzemeden çok daha sert olmaları gerekir.
- Bıçak ağzı - yüksek sertlikte bir ağız keskin bir kenar sağlar.
- Rulmanlar - sürekli strese dayanacak çok sert bir yüzeye sahip olmaları gerekir.
- Zırh kaplama - Yüksek mukavemet, hem kurşun geçirmez yelekler hem de madencilik ve inşaat için ağır hizmet kapları için son derece önemlidir.
- Yorgunluk önleyici - Martensitik kasa sertleştirmesi, akslar ve çarklar gibi tekrarlanan yükleme/boşaltmaya mağruz kalan mekanik bileşenlerin servis ömrünü önemli ölçüde artırabilir.
Kaynakça
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Sertlestirme metallerin sertligini arttirmak icin kullanilan bir metal islemi turudur Bir metalin sertligi metalin maruz kaldigi gerinim konumundaki tek eksenli akma stresiyle dogru orantilidir Sert bir metalin plastik deformasyona karsi direnci daha az sert bir metale gore daha yuksek olacaktir IslemlerBes sertlestirme islemi ve aciklamalari asagidaki gibidir Hall Petch yontemi veya tane siniri guclendirmesi daha kucuk taneler elde ederek sertligi arttirmayi hedefleyen bir yontemdir Daha kucuk taneler dislokasyonlarin tane sinirlarina daha kisa mesafede rast gelme olasiligini arttirir Tane sinirlari dislokasyonlari durdurmada cok etkilidir Genel olarak daha kucuk tane buyuklugu malzemeyi sertlestirecektir ancak bazi malzemelerde tane buyuklugu mikron alti boyutlara yaklastiginda malzeme daha yumusak hale gelebilir Bu daha kolay hale gelen baska bir deformasyon mekanizmasinin yani tane siniri kaymasinin bir etkisidir Bu noktada dislokasyon ile ilgili tum sertlestirme mekanizmalari onemsiz hale gelir Isleme sertlestirmesinde gerinim sertlestirmesi olarak da adlandirilir malzeme akma sinirinin otesine gerilir Duktil metal fiziksel olarak deforme edilirken sertlesir ve guclenir Plastik germe yeni dislokasyonlar olusturur Dislokasyon yogunlugu arttikca daha fazla dislokasyon hareketi zor hale gelir cunku dislokasyonlar birbirlerini engeller bu da malzeme sertligini arttirir Kati cozelti kuvvetlendirmesinde guclendirilmek istenen malzemeye cozunur bir alasim elementi eklenir ve iki malzeme birbirleriyle bir kati cozelti olustururlar Cozunmus alasim elementinin iyonunun metalinkine kiyasla boyutuna bagli olarak ya yer degisimli kristal icindeki bir atomun yerine gecen buyuk alasim elementi ya da interstisyel kristaldeki atomlar arasinda yer alan kucuk alasim elementi cozunme olur Her iki durumda da yabanci elemanlarin boyut farki kaymaya calisan dislokasyonlara direnc gostermesine neden olarak malzemenin daha yuksek mukavemete sahip olmasina neden olur Cozelti sertlestirmesinde alasim elementi cozeltiden cokelmez Cokelme sertlesmesi yaslanma sertlesmesi olarak da adlandirilir matris metaliyle kati cozeltide baslayan ikinci bir fazin su verdikce metal ile cozeltiden cokeltildigi ve kayma dislokasyonlarina direnc gostermesi icin bu fazin parcaciklarinin metal icinde dagildigi bir islemdir Bu islem ilk olarak parcaciklari olusturan elemanlarin metal icinde cozunur oldugu bir sicakliga isitilmasi daha sonra kati bir cozelti icinde tutulmasi icin su verilmesi ile baslar Daha sonra malzemeyi yaslandirmak icin uygun bir sicaklikta ikinci bir isil islem gereklidir Yuksek sicaklik cozunmus elemanlarin cok daha hizli yayilmasina ve istenen cokeltilmis parcaciklari olusturmasina izin verir Sondurmenin gerekliligi aksi halde malzemenin yavas sogutma sirasinda cokelmeye baslamasindandir Bu tip cokeltme genel olarak arzu edilen kucuk cokeltilerin bollugu yerine birkac buyuk partikul ile sonuclanir Cokelme sertlestirmesi metal alasimlarinin sertlestirilmesinde en yaygin kullanilan tekniklerden biridir Daha yaygin olarak suverme ve temperleme olarak bilinen martensitik donusum celige ozgu bir sertlestirme mekanizmasidir Celik demir fazinin ferritten ostenite donustugu yani kristal yapinin HMK den hacim merkezli kubik YMK ye yuzey merkezli kubik degistirildigi bir sicakliga isitilmalidir Ostenitik formda celik cok daha fazla karbonu cozebilir Karbon cozundukten sonra malzemeye suverilir Karbonun karbur cokeltileri olusturmak icin zamana sahip olmamasi icin yuksek bir sogutma hiziyla sondurmek onemlidir Sicaklik yeterince dusuk oldugunda celik dusuk sicakliktaki kristal yapi HMK ye geri donmeye calisir Bu degisiklik cok hizlidir cunku difuzyona gerek yoktur buna martensitik donusum denir Kati cozelti karbonunun asiri doygunlugu nedeniyle kristal kafes HMD Hacim merkezli dortgen haline gelir Bu faz martensit olarak adlandirilir veher iki mekanizmasi da kayma cikigina direnen carpik kristal yapinin ve kati cozelti guclendirmesinin birlesik etkisi nedeniyle son derece serttir Tum sertlestirme mekanizmalari dislokasyon kaymalarina engel olmak icin malzemenin kristal kafesinde kusurlar ortaya cikarir UygulamalarBircok uygulama icin malzeme sertlestirmesi gereklidir Makine kesici takimlarin matkap uclari kilavuzlar torna takimlari etkili olabilmeleri icin uzerinde calistiklari malzemeden cok daha sert olmalari gerekir Bicak agzi yuksek sertlikte bir agiz keskin bir kenar saglar Rulmanlar surekli strese dayanacak cok sert bir yuzeye sahip olmalari gerekir Zirh kaplama Yuksek mukavemet hem kursun gecirmez yelekler hem de madencilik ve insaat icin agir hizmet kaplari icin son derece onemlidir Yorgunluk onleyici Martensitik kasa sertlestirmesi akslar ve carklar gibi tekrarlanan yukleme bosaltmaya magruz kalan mekanik bilesenlerin servis omrunu onemli olcude artirabilir Kaynakca