ISIL İŞLEM

Sertleştirme veya su verme işlemi olarak adlandırılan bu işlem ile çelik malzeme ostenit sıcaklığından itibaren kritik soğuma hızından büyük bir hızla soğutularak sert ama kırılgan olan martenzitik yapı meydana getirilir. Bu yapı kullanım için uygun olmadığından hemen sonrasında yapılan uygun menevişler ile yapı tok ve kararlı bir hale getirilir.

Atmosfere kapalı ortamda ve gaz akışkanı kullanılarak yapılan nitrasyon işlemi, alçak basınç gaz nitrasyon işleminin en üstün özelliğidir. Bu yöntemin diğer nitrasyon yöntemlerine göre en büyük avantajı ısısal açıdan malzemenin tüm yüzey alanlarında dar bir aralıkta çalışılabilmesidir. Çeliğin cinsine ve uygulanan prosese bağlı olarak istenen sertlik ve derinlikte nitrasyon tabakası elde edilebilir. Bu tabaka, yüzeyde 650-1100 HV sertlik aralığında ve yüzeyden çekirdeğe doğru 0.01-0.5 mm derinlik aralığında olabilmektedir.

Vakum ortamında çeliklerin yüzeylerinin belirli oranda oksidasyona uğratılmasıdır. Özellikle yapışma problemlerinin çok olduğu metal enjeksiyon kalıplarında uygulanmaktadır. Kimi uygulamalarda yüksek hız çeliğinden yapılmış takımlara da uygulanabilmektedir.

Yüksek karbonlu (C > % 0.50) çeliklerin sertleştirme ısıl işlemi sırasında martenzit dönüşümü oda sıcaklığının altındaki değerlerde (-196 ºC) bitebilmektedir. Normal şartlarda tamamlanmamış bu dönüşüm sonucunda yapıda kalıntı ostenit oluşmaktadır. Bu yapı çeliğin kırılganlığını arttırabildiği gibi aşınma dayanımını da düşürmektedir. Yapıdaki bu kalıntıları uzaklaştırmak ve dönüşümü tamamlamak için çelik 0 °C’nin altında bir sıcaklığa soğutulur ve bu sıcaklıkta belirli bir süre beklenir. Bu işlem sonucunda malzemenin yapısındaki martenzit oranına bağlı olarak aşınma direncinde belirgin bir artış görülürken sertlik değeri de 1-3 HRC yükselmektedir. Kesici takım ve yüksek performans gerektiren kesme uygulamalarında kullanılan yüksek alaşımlı çeliklerde önemli performans artışı sağlayan kriyojenik temperleme özel bir ısıl işlemdir. Bu işlem, malzemenin çalışma koşullarına bağlı olarak veya özellikle talep edilmesi durumunda yapılmaktadır.

Bu işlem ile çeliğin varolan iç gerilmeleri en az düzeye indirilmektedir. Özellikle sıcak yükler altında çalışan kalıpların belirli baskı adetlerinden sonra bu işleme tabi tutulmalarında, takım ve kalıp ömrü açısından büyük yarar vardır. Ayrıca kalıpların çeliklerinde yapılacak kaba boşaltmalarda veya mekanik işlemler sonrasında çeliğe yüklenen gerilimler sertleştirme ısıl işlemi öncesinde bu işlem sayesinde giderilmelidir.

Bu işlem ile sert ve kırılgan olan martenzitik yapıdaki çelik, tok ve kararlı bir hale getirilir. Çalışma şartlarına bağlı olarak kalıplar ve/veya takımlardan istenen sertlik değerleri bu işlem uygulanarak ayarlanmaktadır. Özellikle sıcak yükler altında çalışacak çelikler ile tel erozyon kesim uygulanacak çeliklere en az üç defa uygun sıcaklıklar ve sürelerde meneviş uygulanmalıdır.

Alaşımına ve kesitine bağlı olarak uygun sıcaklık ve sürelerde bekletilen çeliklere yavaş soğutma sonucunda en yumuşak ve en sünek halini gösteren yapı kazandırılır. Daha önceden sertleştirilmiş bir çelik bu yöntem ile yumuşatılabilir.