Isıl işlem
Sertleştirme ve menevişleme: takım çeliğinde ısıl işlem
Doğru seçilmiş çelik, yanlış ısıl işlemle kullanılamaz hale gelir. Sıralama, sıcaklıklar ve en sık yapılan hatalar.
/ 9 dakika okuma
Gerilim giderme atlanmamalı
Kaba talaş kaldırma, malzemede iç gerilme bırakır. Bu gerilmeler sertleştirme sıcaklığında serbest kalır ve çarpılmaya dönüşür. Kaba işleme ile finiş arasında yapılan 650-700 °C gerilim giderme tavı bu riski büyük ölçüde ortadan kaldırır.
Tav sonrası fırında yavaş soğutma şarttır. Havada hızlı soğutulan parçada yeni gerilmeler oluşur ve işlem amacına ulaşmaz.
Östenitleme: kademeli ön ısıtma neden gerekli
Yüksek alaşımlı takım çelikleri düşük ısıl iletkenliğe sahiptir. Doğrudan 1020 °C fırına verilen bir parçanın yüzeyi ısınırken çekirdeği soğuk kalır; oluşan gerilme farkı çatlak yaratır.
Doğru uygulama kademelidir: 600-650 °C’de dengeleme, ardından 850 °C’de ikinci dengeleme, sonra östenitleme sıcaklığına çıkış. Yüksek hız çeliklerinde üç kademe kullanılır ve son kademe 1050 °C civarındadır.
Östenitleme süresi kesit kalınlığına göre belirlenir. Aşırı bekletme tane büyümesine yol açar ve tokluğu kalıcı olarak düşürür.
Su verme ortamı çarpılmayı belirler
Soğutma hızı arttıkça sertlik yükselir ama çarpılma ve çatlak riski de artar. Hava sertleşen kaliteler (1.2363, 1.2379) bu nedenle hassas kalıplarda tercih edilir.
Basınçlı gaz (vakum) fırınları, kontrollü ve homojen soğutma sağlar. Yüzey oksitlenmez, parça parlak çıkar ve taşlama payı azalır. Hassas kalıp elemanlarında standart yöntem haline gelmiştir.
Sıcak banyoda kademeli soğutma (martemperleme), parçanın yüzey ve çekirdek sıcaklığını dengeleyerek çarpılmayı en aza indirir. Büyük kesitlerde en güvenli yöntemdir.
Menevişleme: bekletmeden başlayın
Sertleştirmeden çıkan parça çok gerilimlidir ve kendiliğinden çatlayabilir. Menevişleme, parça 50-70 °C civarına indiğinde derhal başlatılmalıdır. Ertesi güne bırakılan parçalarda çatlak riski gerçektir.
Yüksek alaşımlı kalitelerde en az iki, yüksek hız çeliklerinde üç kez menevişleme yapılır. Her çevrim, bir önceki çevrimde dönüşen kalıntı östenitten oluşan yeni martenziti temperler.
İkincil sertlik tepesi
Molibden ve vanadyum içeren takım çeliklerinde menevişleme sıcaklığı yükseltildikçe sertlik önce düşer, 500-550 °C civarında yeniden yükselir. Bu davranışa ikincil sertlik denir ve ince alaşım karbürlerinin çökelmesinden kaynaklanır.
Bu tepe noktası, yüksek sertliği yüksek menevişleme sıcaklığıyla birleştirme imkânı verir. Sıcak iş kalıplarında bu kritiktir: takım çalışma sıcaklığının üzerinde menevişlendiği için serviste yumuşamaz.
Düşük sıcaklıkta (200 °C) menevişlenmiş bir sıcak iş kalıbı, ilk çalışma saatlerinde kendiliğinden menevişlenir ve sertliğini kaybeder. Bu, sahada en sık görülen ısıl işlem hatasıdır.
Sık sorulanlar
Menevişleme neden iki kez yapılır?
İlk menevişleme sırasında yapıdaki kalıntı östenit martenzite dönüşür. Bu yeni martenzit temperlenmemiştir ve gevrektir. İkinci menevişleme onu temperler. Yüksek hız çeliklerinde üç çevrim gerekir.
Sertleştirme sonrası çarpılma nasıl azaltılır?
Kaba işleme sonrası gerilim giderme tavı yapılmalı, simetrik talaş kaldırılmalı, kademeli ön ısıtma uygulanmalı ve mümkünse hava sertleşen kalite ile vakum fırını tercih edilmelidir.