Sertleştirme olarak da adlandırılan su verme işlemi, çeliğin (veya diğer alaşımların) yüksek hızda ısıtılıp soğutulmasıyla, yüzeyde veya tüm malzemede sertlikte önemli bir artış sağlanmasıdır. Vakumlu su verme işleminde ise bu işlem, 1300°C'ye kadar sıcaklıklara ulaşılabilen vakum fırınlarında gerçekleştirilir. Su verme yöntemleri, işlenen malzemeye göre farklılık gösterir, ancak azot gazı ile su verme en yaygın olanıdır.
Vakum gazı ile soğutma:
Vakum gazlı soğutma işleminde, malzeme oksijen yokluğunda, inert gaz (N₂) ortamında konveksiyon yoluyla ve/veya düşük basınçta ısı radyasyonu ile ısıtılır. Çelik, azot akımı ile sertleştirilir ve soğutma hızı, fazla basınç seçilerek belirlenebilir. İş parçasının şekline bağlı olarak, azot üfleme yönü ve süresi de seçilebilir. İşlem sırasında, ısıtma odasında iş parçasına yerleştirilebilen pilot termokupllar kullanılarak zaman ve çelik sıcaklığı kontrolü optimize edilir. Vakum fırınında ısıl işlem gören çelik, yüzey dekarbürizasyonu olmadan, tüm kesit boyunca belirtilen mukavemet ve sertlik özelliklerini elde eder. Östenitik tane yapısı incedir ve uluslararası standartlara uygundur.
Yay çelikleri, soğuk işlenmiş çelikler, su verilmiş ve temperlenmiş çelikler, sürtünme önleyici rulman çelikleri, sıcak işlenmiş çelikler ve takım çelikleri gibi teknik açıdan ilgi çekici hemen hemen tüm çelik alaşımları, ayrıca çok sayıda yüksek alaşımlı paslanmaz çelik ve dökme demir alaşımı bu şekilde sertleştirilebilir.
Vakum Yağda Söndürme
Vakumlu yağda soğutma, ısıtılmış malzemelerin vakumlu yağ ile soğutulmasıdır. Fırın vakumla temizlendikten sonra, malzeme transferi vakum veya inert gaz koruması altında gerçekleştiğinden, parça yüzeyi tamamen yağa batırılana kadar sürekli olarak korunur. Yüzey koruması, yağda veya gazda soğutma yapılması fark etmeksizin oldukça benzerdir.
Geleneksel atmosferik yağla soğutma çözümlerine kıyasla en büyük avantajı, soğutma parametrelerinin hassas bir şekilde kontrol edilebilmesidir. Vakum fırını ile standart soğutma parametreleri (sıcaklık ve karıştırma) değiştirilebildiği gibi, soğutma tankının üzerindeki basınç da değiştirilebilir.
Tankın üzerindeki basıncın değiştirilmesi, yağ banyosunun içindeki basınçta bir farka neden olur ve bu da atmosfer basıncında tanımlanan yağ soğutma verimliliği eğrisini değiştirir. Nitekim, kaynama bölgesi, soğutma hızının en yüksek olduğu evredir. Yağ basıncındaki değişiklik, yükün ısısı nedeniyle buharlaşmasını da değiştirecektir.
Basıncın azalması, kaynama fazını başlatan buharlaşma olayını harekete geçirecektir. Bu, söndürme sıvısının soğutma verimliliğini artıracak ve atmosferik koşullara kıyasla sertleşme kapasitesini iyileştirecektir. Bununla birlikte, büyük miktarda buhar oluşumu kılıf olayına neden olabilir ve potansiyel deformasyona yol açabilir.
Yağdaki basıncın artması buhar oluşumunu engeller ve buharlaşmayı geciktirir. Kılıf parçaya yapışır ve daha düzgün ancak daha az şiddetli bir şekilde soğur. Bu nedenle vakumda yağ ile soğutma daha düzgündür ve daha az deformasyona neden olur.
Vakumlu suyla soğutma
Vakumlu yağda soğutma gibi bir işlem, alüminyum, titanyum veya yeterince hızlı soğutulması gereken diğer malzemelerin sertleştirme ısıl işlemi için ideal çözümdür.
Yayın tarihi: 07 Mayıs 2022