Yumuşatma tavlaması

Yumuşatma tavlaması, malzemelerin istenilen yapısal, mekanik ve fiziksel özelllikleri elde etmek, talaşlı imalat veya plastik şekil vermeyi kolaylaştırmak için belirli sıcaklıklara kadar ısıtılıp bu sıcaklıklarda bekletilip sonradan yavaşça soğutulması işlemine yumuşatma tavı denilmektedir.

İşlem ayrıntıları

Yumuşatma tavlamasında ötektoid altı (hypo ötektoid) çelikleri (γ→α dönüşümü) Ac₃, ötektoid üstü (hyper ötektoid) çelikleri de Ac₁ (γ→perlik dönüşümü) üzerindeki belirlenen sıcaklıklara kadar ısıtıp, içyapılarını östenite dönüştürdükten sonra fırın içerisinde tutularak çok yavaş soğutma işlemidir.

Tavlama işlemi şematiği

Ötektoid altı çelik parçada tavlama işlemi

1. Orijinal yapı perlit ve kaba ferrit tanelerinden oluşmaktadır.
2. Ac₁ çizgisinin hemen üstünde belirlenen sıcaklıkta yapı perlit ince taneli östenite dönüşürken ferrit yapıda aynen kalmaktadır.
3. Ac₃ çizgisinin üstünde belirlenen sıcaklıkta içyapının tamamı ince taneli östenite dönüşmektedir.
4. Parça oda sıcaklığında soğutulduğunda ince görünümlü ferrit taneleri ile büyük olmayan perlit bölgelerini içerek bir içyapı meydana gelmektedir.

Ötektoid altı bir çelikte Ac₁ sıcaklığına kadar ısıtılması sırasında içyapıda herhangi değişme olmamaktadır. Ac₁ sıcaklığında ise perlit bölgeleri ötektoid reaksiyon sonucunda ince taneli östenite dönüşmektedir. Bununla birlikte ferrit taneleri değişime uğramadan yapıda kendini korumaktadır. Çelik, Ac₁ soğutulursa tane boyutu değişmemektedir. Ac₁ ile Ac₃ sıcaklıkları arasında ısıtmaya devam edildiğinde iri ferrit taneleri ince östenit tanelerine dönüşmektedir. Ac₃ sıcaklığının üzerindeki sıcaklıklarda ise, çeliğin içyapısı tamamen ince taneli östenite dönüşmektedir. Bu aşamalardan sonra, bu çelik fırında soğutulduğunda içyapıda ötektoid olmayan ince ferrit taneleri ile taneleri iri lamelli perlit bölgeleri görülmektedir. Bu durum, ötektoid altı çeliklerin yumuşatma tavlamasının uygulanması için Ac₃ çizgisinin üzerindeki sıcaklıklarda tavlanmalarının gerekli olduğunu anlatmaktadır. Ötektoid altı çeliklere düzgün şekilde ısıl işlem uygulanması için önce tekdüze bir östenitik yapıya sahip olmaları gerekmektedir. Bunun için östenitleştirme sıcaklığına kadar ısıtılan çelik parçaların her 25mm'lik kalınlık veya çapı için bir saatlik sürede o sıcaklıkta tavlanmaları için tavsiye edilmektedir. Ötektoid altı çeliklere yumuşatma tavlaması gerçekleştirilmesi için Ac₃ çizgisinin en az 10^o C üzerindeki sıcaklıklarda tavlanmaları gerekmektedir. Yumuşatma tavlaması gerçekleştirilen ötektoid altı çelikler, ötektoid dışı ferrit ile taneleri iri lamelli perlitten oluşan yapı gözlenmektedir.

Ötektoid üstü çelik parçada tavlama işlemi

ötektoid üstü çelikler Ac₁ çizgisinin yaklaşık 40-50^o C üzerindeki sıcaklıklarda östenitlenmektedir. Bu sıcaklıklarda tavlanan çelikler, östenit ve sementit fazlarını içermektedir. Bu sıcaklıklardan çeliklere su verilirse (sertleştirme) sementit parçacıkları yapıda aynen kalmaktadır. Yapıdaki sementit fazı çeliğin sertliğini azaltmamaktadır aksine aşınma direncini artırmaktadır. Bu nedenle ötektoid üstü çeliklerin tamamen östenitleştirilmesine gerek yoktur. Yumuşatma tavına tabi tutulan çelikler ötektoid üstü çeliklerin iç yapıları taneleri iri katmanlı perlit alanları ile bunları saran ötektoid olmayan sementit fazından meydana gelmektedir. Bu yapıdaki perlit alanlarını çevreleyen sementit ağı gevrek ve serttir. İç yapıdaki kalın ve sert tane sınırları, çeliklerin talaşlı imalatını zorlaştırmaktadır. Bu nedenle yumuşatma tavlaması ötektoid üstü çeliklerde uygulanan son ısıl işlem olmalıdır.

Faydaları

1. Geliştirilmiş süneklik sağlamaktadır.
2. Soğuk işleme veya işlemeden kaynaklanan artık gerilimlerin giderilmesi konusunda kolaylık sağlamaktadır.
3. Geliştirilmiş işlenebilirlik ortaya çıkarmaktadır.
4. Yumuşak tavlama sertliği düşürürken ve malzemenin işlenimini kolaylaştırır.
5. Elektrik iletkenliğini geliştirmektedir.

Hangi malzemelere uygulanır?

Yumuşak tavlama, çelikte olduğu gibi bakır ve pirinç alaşımlarında da yapılmaktadır.

Yumuşak tavlama normalde daha yumuşak ve işlenmesi daha kolay bir yapı sağlamak için yüksek karbon içeriğine sahip çeliklerde ve takım çeliklerinde gerçekleştirilmektedir.

Bakır ve pirinç bileşenlerin soğuk şekillendirilmesi sırasında malzeme sertleşmektedir. Soğuk şekillendirme ne kadar büyük olursa, malzeme o kadar sertleşmektedir. Bu aşamanın etkisi yumuşak tavlama ile ortadan kalkmaktadır.

Yumuşak tavlamadan sonra ortaya çıkan sertlik, çelik türüne veya alaşımlara bağlıdır.

Ayrıca bakınız

https://www.youtube.com/watch?v=skQRLfU3plM 9 Temmuz 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde .

Kaynakça

1. ^ ^{a b} . www.nsccelik.com. 21 Ağustos 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Temmuz 2021. 
2. ^ (PDF). 9 Temmuz 2021. 9 Temmuz 2021 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Nisan 2022. 
3. ^ ^{a b c} (İngilizce). 21 Ocak 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Temmuz 2021. 
4. ^ ^{a b c d e} . Home (İngilizce). 3 Eylül 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Temmuz 2021. 
5. ^ Media, Reshift (9 Mayıs 2016). . Metal Supermarkets - Steel, Aluminum, Stainless, Hot-Rolled, Cold-Rolled, Alloy, Carbon, Galvanized, Brass, Bronze, Copper (İngilizce). 24 Eylül 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Temmuz 2021.