Isıl işlem, isminden de anlaşıldığı üzere malzemelere belli bir oranda ısı uygulanması işlemine verilen isimdir. Isıl işlemin en yaygın şekilde kullanıldığı malzemeler ise demir ve çelik olarak karşınıza çıkar.

Malzemeye yüzey sertleştirmek, şekil vermek ve mukavemet kazandırmak gibi amaçlarla uygulanan ısıl işlem belli başlı sıcaklıklarda özel fırınlarda malzemelerin atomlarının hareketlerinin kontrol altına alınması işlemidir. Isıl işlem ilk aşamasından son aşamasına kadar tam anlamıyla malzemenin yapısını kontrol altına alma işlemidir. Kontrol altına alınan bu madde atomları talep edilen mukavemet, sertlik, esneklik ve şekil gibi özelliklerin kazandırılması gibi önemli basamaklardan ortaya çıkar.

Isıl İşlem Neden Gerekli?

Isıl işlem herhangi bir malzemenin ısıtılması ve sonrasında ise soğutulması gibi görünse bile aslında günümüzde aktif olarak kullanılan farklı ısıl işlem teknikleri vardır. Çeliklere göre uygulanan bu ısıl işlem tekniklerine geçmeden önce ısıl işlemin temel kademeleri hakkında bilgi sahibi olmak gerekir. Hemen hemen tüm ısıl işlem tekniklerinden uygulanan 3 temel kademe söz konusudur. Bunlar ise şu şekildedir: tutma, ısıtma ve soğutma kademeleri.

Isıl İşlemin Aşamaları

Isıl işlem aşamaları, istenilen sıcaklık ve zaman kavramlarının malzemeye sorunsuz şekilde uygulanma adımlarını içerir. Çok daha kolay bir şekilde ifade etmek gerekirse, belli bir sıcaklığa getirilen fırına konulan çelik parça belli bir ısıya kadar kademede kalır. Bu ısıya ulaştıktan sonra diğer aşamaya geçilebilir. Isıl işlem 3 temel kademeden meydana geldiği için bu süre boyunca dikkat edilmesi gereken sıcaklık ve zaman noktaları bulunur. Bu noktaların her biri, diğer aşamaya gelene kadar bir kademeyi temsil etmek üzere kullanılır.

Çeliğe uygulanan ısıl işlemin aşamalarının ilk adımı ısıtma kademesidir. Bu kademede ilk olarak belli bir sıcaklığa getirilen özel fırına malzeme konur ve bu süre kadar çelik içinde tutulmalıdır. Bu kademede fırının hangi sıcaklık ayarında olacağı ve malzemenin fırında ne kadar süre boyunca kaldığı gibi kriterler daha önceden tespit edilir. Çünkü elde edilmesi gereken çeliğin özellikleri bu değerler doğrultusunda oluşturulmak üzere hazırlanır. Bu aşamada ise çelik bir ateş parçası olana kadar kırmızı hale gelir. Isıtma işlemi sırasında dikkat edilmesi gereken ikinci özellik ise fırının sıcaklığı ve çelik parçanın fırın içerisinde kalma süresidir. Isıtma işlemi ilk olarak fırının talep edilen dereceye kadar ısıtılması ile başlanır. İstenilen sıcaklığa ulaşan fırına bu kez ısıl işlem uygulanacak olan çelik parçanın atılması gerekir. Bu çelik parça fırın içerisinde talep edilen sıcaklığa ulaşana kadar tutulur. Çelik parçanın fırın içerisinde talep edilen bu sıcaklığa gelene kadar tutulması süreci, aslında ısıtmanın ilk kademesi olarak dikkat çeker. Çeliğin istenilen bu sıcaklığa ulaştığı andan itibaren artık ikinci kademe başlamış demektir.

Çeliğe uygulanan ısıl işlem kademelerinin ikinci kademesi ise tutma kademesidir. Bu kademede fırın içerisinde konulan malzeme istenilen sıcaklığa ulaştıktan sonra belli bir süre sonra daha fırında tutulması gerekir. Bu durum sıcaklık ve zaman grafiği içerisinde gösterilecek olsa bile, malzemenin sıcaklığını istenilen sıcaklığa geldiği nokta tutma noktası olarak ifade edilir. Bu aşamadan itibaren başlayan ve soğuma noktasına gelene kadar süreye ise tutma süresi anlamına gelir. Yani söz konusu olan tutma süresi, fırının içerisinde malzemenin talep edilen sıcaklığa ulaştıktan sonra fırın içerisinde geçirdiği süreyi temsil eder.

Bu aşamada tutma süresini doğrudan etkileyen en önemli etken maddenin ısınma ve fırında tutulması hızıdır. Bunlar ise malzemenin alaşım oranı, kalitesi, miktarı gibi durumlara göre değişiklik gösterir. Ancak bu iki hız oranını etkileyen en önemli etken fırının sıcaklığı ve malzemenin fırına hangi zaman aralığında atıldığıdır. Örnek vermek gerekirse; fırının kendi ısısı eğer malzemenin tutma aşamasındaki sıcaklıkta ise ısınma hızı çok daha yüksek demektir. Eğer bu şekilde bir derecede çeliğin fırına konulması aşamasında çeliğin ısınma hızı çok daha yüksek olacaktır. Fırının ısıtma, malzemenin ise ısınma derecesi birbirine yakın olduğundan dolayı ısıl işlemlerde tutma süresi çok daha kısa olur. Bu süre bittiğinde üçüncü aşama olan soğuma aşamasına geçilir.

Isıl işlemin en son kademesi olan soğutma kademesi, tutma süresinin bitmesiyle beraber başlayan bir kademedir. Soğutma işleminde talep edilen mikro yapıya ulaşması beklenen ısıtılan çelik soğutma işlemine maruz kalır. Bu soğutma işlemi yağ, su ve hava gibi ortamlarda yapılsa bile bunların en yaygın şekilde kullanılan yöntemi su ile soğutma işlemidir. Çünkü su ile yapılan soğutma işlemi hava ve yağ ile soğutma işleminde daha kısa süre içerisinde gerçekleştirilir. Su ile yapılan soğutma çalışmasında malzemelerin farklı kalınlık ve şekillerde olsa bile soğuma süresinin bu farklılıkları etkilemez.

Soğutma kademesi, ısıl işlemlerin en sonuncu kademesi olmasının yanı sıra malzemeye zarar verme ihtimalinin en fazla olduğu kademe olarak dikkat çeker. Isıtılan malzemenin alaşım oranı, kalınlığı ve şekli gibi unsurlardan kaynaklı tutma ısısındaki bir çelik malzeme çarpılma ve çatlama riski ile karşı karşıya kalır. Bu gibi durumların önüne geçmek amacıyla uygulanabilecek en etkili yöntem ise doğuma hızını düşürmektir. Yani malzemeyi soğutma işlemini çok daha geniş bir zamana yaymak gerekir. Ancak bu gibi bir durumda çelikten talep edilen mikroyapı tam anlamıyla oluşmayabilir. Bu nedenle soğutma işleminde son derece dikkatli ve titiz davranmak gerekir.

Isıl İşlem Türleri

Metal malzemeler mekanik amaçla geliştirilmesi için uygulanan ısıl işlem türleri şu şekilde sıralanır:

  • Tavlama ısıl işlemi,
  • Normalleştirme ısıl işlemi,
  • Su verme ısıl işlemi,
  • Temperleme işlemi,
  • Su verme ve tavlama ısı işlemi,
  • Yaşlandırma ısıl işlemi,
  • Soğuk ısıl işlem,
  • Alevle ısıtılan yüzeye su verme işlemi,
  • İndüksiyonla ısıtılan yüzeye su verme işlemi,
  • Karbürleme işlemi,
  • Nitrürleme işlemi,
  • Nitrokarbürleme işlemidir.

Isıl İşlemin Önemi

Günümüz koşullarında teknolojinin her geçen gün gelişmesiyle beraber çeliğin kullanım alanları da çok fazla artmıştır. Bu yüzden çeliğin daha fazla sağlamlaştırılması amacıyla uygulanan bazı işlemler daha önemli bir konumda yer almıştır. Çeliğin ya da metal malzemenin sertlik, dayanıklılık ve kırılganlık gibi fiziksel özelliklerinin daha fazla güç kazanması için uygulanan bazı işlemlere ısıl işlem ismi verilir. Bu işlemin en yaygın şekilde kullanıldığı alanlar, belli bir sıcaklık ile metalin tavlanarak talep edilen aşamaya getirilmesi ile gerçekleştirilir. Sonrasında ise bu metal ani bir şekilde soğutulur. Bu sayede ısıl işlem uygulanan metalin çok daha üstün mekanik özellikler gösterdiği bir aşamaya geçilebilir.

Çelik malzemelere ısıl işlem uygulanmasının temel nedeni, çeliğin mekanik özelliklerini çok daha güçlü bir hale getirmektir. Uygulanan bazı aşırı derece ısıtma ve soğutma işleminden sonra çeliğin yapısı da doğal olarak değişir. Daha dayanıklı bir form kazanan çelik ile üretilen endüstriyel makineler ve metalurjik malzemeler daha sağlam şekilde üretilebilir. Bundan dolayı daha güvenilir ve üretim prosesi ve çalışma ortamı yaratmak mümkün hale gelir.

Isıl İşlem Kullanım Alanları

Isıl işlem, adı üzerinde malzemeye belli başlı bir ısı uygulama işlemi olarak karşınıza çıkar. Günümüzde ısıl işlemin en yaygın şekilde kullanıldığı malzemeler ise çelik ve demirdir. Malzeme yüzeyini sertleştirmek, mukavemet kazandırmak ya da şekil vermek amacıyla uygulanan ısıl işlem belli bir sıcaklık derecesine vardığında özel fırınlarda malzemenin atomlarının hareketinin daha rahat bir şekilde kontrol altına alınması işlemidir. Isıl işlemin ilk aşamasından son aşamasına kadar tam anlamıyla malzemenin kontrol edilmesi işlemi olarak da nitelendirilebilir.

Kontrol altına alınan bu maddenin atomları talep edilen sertlik, mukavemet, şekil ve esneklik gibi özelliklerin kazandırılması konusunda çok önemli bir rol oynar. Isıl işlem, sadece malzemeyi ısıtmak ve sonrasında soğutmak gibi görünse bile aslında birçok farklı ısıl işlem tekniği vardır. Çelik malzemelere uygulanan bu ısıl işlem tekniklerine geçmeden önce, ısıl işlemin temel kademelerini yeterince bilmek çok önemlidir. Bu sayede en doğru adımları atmak ve sorunsuz bir süreci yönetmek mümkün hale gelir.

Çeliğe Neden Isıl İşlem Yapılır?

Çelik, bu dünyada yaygın olarak kullanılan en önemli maddelerden biri olarak karşınıza çıkar. Medeniyetlerin her geçen gün gelişmeye devam etmesinde çok önemli bir oynayan bu malzeme, o günlerden bu güne kadar çeliğin kullanım teknikleri değişse bile önemini azaltmamış ve artarak devam ettirmiştir. Bu yüzden günümüz şartlarında hemen hemen her sektör içerisinde çeliğe ihtiyaç duyulur. Dolayısıyla çelik malzemesi nasıl kullanmak gerektiğini bilmek, özellikle sektörel anlamda başarıyı yakalamanın ilk adımı olarak nitelendirilebilir. Çelik malzeme yapısına uygun teknik adımları atmak, bu malzemenin daha uzun süre sorunsuz kullanımına izin verir. Bu sayede çok daha avantajlı malzeme üretimi mümkün hale gelir.

Paslanmaz çelik üzerine ısıl işlem uygulamalarına detaylı olarak bakıldığında, genel olarak söz konusu olan bu işlemin iki amaçla yapıldığı söylenebilir. Bu amaçlardan birincisi tavlama yapılarak malzemeye şekil verilmesi işlemidir. Bir diğer kullanım amacı ise malzemenin gerekli kullanım koşullarını yerine getirilmesi amacıyla uygulama yapılmasıdır. Isıl işlem aşamasının her biri çeliği hedeflenen kullanım şartların ve bir sonraki işleme hazır hale getirir. Bu aşamalar ile çarpılma, çatlama ya da yarılma gibi ihtimaller en az seviyeye inerek çeliğin daha kolay şekilde işlenmesini sağlanır.

Çelik malzemelere ısıl işlem uygulama konusunda üst düzey kalite standartlarında hizmet anlayışı ile ön plana çıkan Karaca Paslanmaz, rakiplerinden ön plana çıkmayı sağlayan profesyonel bir firma olarak dikkat çeker. Uzun yıllardır sektörde verdiği nitelikli hizmetlerle dikkat çeken firmamız için öncelikli olan kullanıcıların ihtiyacına hitap eden ürünleri hayata geçirmektir. Sizde Karaca Paslanmaz kalitesini yaşamak ve uzun vadede kalitenin sunduğu bu avantajlı özelliklerden faydalanmak için hemen web sitemizi ziyaret edebilir ve alanında uzman ekibimizle irtibata geçebilirsiniz. Karaca Paslanmaz; güvenli ve kaliteli hizmetin paslanmaz çelik konusunda tek adresi olmaya devam eder.

Bize Ulaşın