ısıl işlem nedir?

Katı haldeki bir metal veya alaşıma istenilen bazı özellikleri kazandırmak amacıyla metalin ısıtıldıktan sonra soğutulması işlemi. Eski çağlarda, bazı çeliklerin akkor dereceye getirildikten sonra, su veya yağ içine daldırılmak suretiyle ani soğutma ile sertleştirilebilecekleri biliniyorduısıl işlem

Isıl işlem sırasında malzeme ısıtma, belirli bir sıcaklıkta tutulma ve ardından soğutulma işlemlerinden geçirilir. İşlemin yürütüldüğü ortam da mühimdir, bazı kimyasal değişmelere sebep olabilir.

Isıl işlem gören malzemenin yapısı yüksek sıcaklıkta ve düşük sıcaklıkta farklı özellikler gösteriyorsa bu taktirde soğutma hızı da ehemmiyet kazanır.

Işıl işlem demirin alaşımlarına ve demir dışı metal veya alaşımlara uygulanabilir. Demir alaşımlarının allotropik yapısı, ışıl işlemlerine bir avantaj getirmektedir. Bir malzemenin değişik kristal biçimlerinde bulunabilmesine allotropi, her bir kristal yapıya da allotrop denir.

Sertlik, süreklilik, dayanıklık ve parlaklık gibi özellikleri kazandırmak ve çelikteki gerilimleri azaltmak, metali daha önceden tespit edilmiş bir sıcaklığa getirdikten sonra hızlı, orta hızda veya yavaşça soğutmakla mümkün olur.

Isıl işlemler başlıca üç ayrı tepkime yoluyla gerçekleşir. Bunlar, yaşlanma (çökelme), tepkimesi, allotropik tepkime ve ayrışma tepkimesidir.

Çökelme, ana metalin içindeki bir elemanın yüksek sıcaklıktaki çözünürlüğünün düşük sıcaklıktakine

nispetle daha yüksek olması durumunda ortaya çıkar. Bu işlemde malzeme, bir elemanın daha fazla çözünebileceği yüksek bir sıcaklığa getirilir. Fazla çözünmüş elamanın çökelerek yapıyı bozmasını engellemek amacıyla suya daldırma suretiyle hızlı soğutma işlemi uygulanır. Bu şekilde soğutulan malzeme uygun bir sıcaklığa yeniden ısıtıldığında çökelme oluşur.Çökelme şartları kontrol edilerek çökelen parçacıkların boyutları ve özellikleri istenilen biçimde değiştirilebilir.

Allotropik tepkimeye en bariz misal demir alaşımlarının ısıl işlemleridir. Genel olarak bazı metallerin ısınması ve soğuması sırasında bir kristal biçimden başka bir kristal biçimine geçilir. Çeliklerde ortaya çıkan bu özellik çeliklerin ısıl işleminin temelini meydana getirir. Mesela yüksek sıcaklıkta östenit çeliği demir olarak bilinen kristal yapısındadır.Çelik soğutulduğunda ferrit olarak bilinen? -demir ile sementit olarak bilinen demir karbür karışımına dönüşür. Soğutmanın hızı östenitin dönüşmesini etkiler ve çeliğin niteliklerini belirler.

Ayrışma tepkimesinde ise alaşımın bazı elemanları daha iyi niteliklere sahip bir veya daha fazla elemana ayrışırlar. Bu işlem, beyazdökme demir olarak bilinen sert ve kırılgan olan dökme demirden dövülebilir ve dökme demir elde edilmesinde büyük önem taşır.

--Reklam--