Metal ısıl işlem

Metal ısıl işlem, mekanik üretimde önemli süreçlerden biridir. Diğer işleme süreçleriyle karşılaştırıldığında, ısıl işlem genellikle iş parçasının şeklini ve genel kimyasal bileşimini değiştirmez, ancak iş parçasının iç mikroyapısını iyileştirir veya iş parçasının performansını artırmak veya geliştirmek için iş parçası yüzeyinin kimyasal bileşimini değiştirir.

Karakteristiği, genellikle çıplak gözle görülemeyen iş parçasının içsel kalitesini arttırmaktır. Bazı insanların dediği gibi, mekanik işlem ameliyattır ve ısıl işlem, bir ülkenin üretim endüstrisinin temel rekabet gücünü temsil eden iç ilaçtır.

Süreç

Isıl işlem süreci genellikle üç işlemi içerir: ısıtma, yalıtım ve soğutma, bazen sadece ısıtma ve soğutma. Bu işlemler bağlı ve kesintisiz.

Metal ısıtıldığında, iş parçası havaya maruz kalır ve oksidasyon ve dekarbürizasyon genellikle meydana gelir (yani, çelik parçaların yüzey karbon içeriği azalır), isıl işlemden sonra parçaların yüzey özellikleri üzerinde zararlı bir etkiye sahiptir. Bu nedenle, metaller genellikle kontrol edilebilir bir atmosferde veya koruyucu bir atmosferde, erimiş tuzda ve vakum ortamında ısıtılır. Kaplamalar veya paketleme yöntemleri ile korunabilir ve ısıtılabilirler.

Isıtma sıcaklığı, ısıl işlem sürecinin önemli işlem parametrelerinden biridir. Isıtma sıcaklığını seçmek ve kontrol etmek, ısıl işlemin kalitesini sağlamak için ana konudur. Isıtma sıcaklığı işlenmiş metal malzeme ve ısıl işlem amacına göre değişir, ancak genellikle yüksek bir sıcaklık yapısı elde etmek için faz dönüşüm sıcaklığının üzerinde ısıtılır. Buna ek olarak, dönüşüm belirli bir süre gerektirir, bu nedenle metal iş parçasının yüzeyi gerekli ısıtma sıcaklığına ulaştığında, iç ve dış sıcaklıkları tutarlı hale getirmek için belirli bir süre için bu sıcaklığı korumak gerekir ve mikroyapı tamamen dönüştürülmüştür. Bu süre tutma süresi olarak adlandırılır.

Yüksek enerji yoğunluğu ısıtma ve yüzey ısıl işlem kullanıldığında, ısıtma hızı son derece hızlıdır ve genellikle tutma süresi yoktur, kimyasal ısıl işlemin tutma süresi genellikle daha uzundur.

Soğutma da ısıl işlem sürecinde vazgeçilmez bir adımdır ve soğutma yöntemi esas olarak soğutma oranını kontrol eden işlemle değişir.

Sınıflandırma

Metal ısıl işlem süreci kabaca üç kategoriye ayrılabilir: genel ısıl işlem, yüzey ısıl işlem ve kimyasal ısıl işlem. Farklı ısıtma ortamına, ısıtma sıcaklığına ve soğutma yöntemine göre, her büyük kategori birkaç farklı ısıl işlem sürecine ayrılabilir. Farklı ısıl işlem süreçleri aynı metal için farklı yapıları ve farklı özellikleri elde edebilir. Çelik, endüstride en yaygın kullanılan metaldir ve çelik mikroyapı da en karmaşıktır, bu nedenle birçok çelik ısıl işlem süreci vardır.

Genel ısıl işlem, tüm iş parçasını ısıtmak ve daha sonra gerekli metalografik yapıyı elde etmek ve genel mekanik özelliklerini değiştirmek için uygun bir oranda soğutmak için bir ısıl işlem işlemidir. Çeliğin genel ısıl işlemi için dört temel süreç vardır: tavlama, normalleştirme, söndürme ve temperleme, ayrıca ısıl işlemin "dört yangın" olarak da bilinir.