Metal vakum sertleştirme, metalleri vakumda ısıtıp ardından hızla soğutarak sertlik, mukavemet ve aşınma direncini artıran bir ısıl işlem sürecidir. Bu işlem, metalleri hava veya diğer gazların varlığında ısıtan normal sertleştirmeden farklıdır. Bu blog yazısında, metal vakum sertleştirmenin faydalarını, uygulamalarını ve yöntemlerini açıklayacağız.
Metal Vakum Sertleştirmenin Faydaları
Metal vakum sertleştirmenin normal sertleştirmeye göre çeşitli avantajları vardır, örneğin:
- Metalin yüzey kimyasını koruyarak oksidasyonu, dekarbürizasyonu veya hava ya da gazlarla kirlenmeyi önler.
- Daha fazla parlatma veya son işlem gerektirmeyen parlak ve temiz metal yüzeyler üretir.
- Isıtma ve soğutma sırasında sıcaklık ve atmosferin hassas kontrolüne ve homojenliğine olanak tanıyarak metalin tutarlı ve tekrarlanabilir kalite ve özelliklerine sahip olmasını sağlar.
- Daha düşük termal gerilimler ve daha homojen soğutma oranları sayesinde metalin bozulmasını ve çatlamasını azaltır.
- Sertleştirmeden önce veya sonra koruyucu kaplamalara veya temizleme adımlarına olan ihtiyacı ortadan kaldırdığı için metallerin daha hızlı ve daha verimli işlenmesini sağlar.
Metal Vakum Sertleştirme Uygulamaları
Metal vakum sertleştirme, özellikle yüksek alaşımlı, paslanmaz veya oksidasyona veya kirlenmeye karşı hassas olanlar olmak üzere çok çeşitli metaller ve alaşımlar için uygundur. Vakumla sertleştirilebilen bazı metal örnekleri şunlardır:
- Yay çelikleri
- Soğuk işlenmiş çelikler
- Söndürülmüş ve temperlenmiş çelikler
- Sürtünme önleyici rulman çelikleri
- Sıcak işlenmiş çelikler
- Takım çelikleri
- Dökme demir alaşımları
Metal vakum sertleştirme, güçlü, dayanıklı ve aşınmaya dirençli metal parçalar gerektiren çeşitli endüstriler ve uygulamalar için kullanılır, örneğin:
- Mühendislik endüstrisi
- Havacılık ve uzay endüstrisi
- Alet imalat endüstrisi
- Otomotiv endüstrisi
Metal Vakum Sertleştirme Yöntemleri
Metal vakum sertleştirme, kapalı bir odadaki havayı çıkarmak için bir vakum pompası kullanarak yüksek vakum (düşük basınç) ortamı yaratabilen özel fırınlarda gerçekleştirilir. Metal parçalar haznenin içine yerleştirilir ve konveksiyon veya radyasyon yoluyla metalin türüne ve bileşimine bağlı olarak yüksek bir sıcaklığa (1.300°C'ye kadar) ısıtılır. Isıtma süresi de istenen sertleşme derinliğine ve metal parçaların boyutuna ve şekline göre değişir.
Gerekli sıcaklığa ulaştıktan sonra, metal parçalar hazneden akan bir inert gaz (genellikle nitrojen) akımı ile hızla soğutulur. Soğutma hızı metalin nihai sertliğini ve mikro yapısını belirler. Soğutma aşağıdaki gibi farklı şekillerde yapılabilir:
- Gazlı su verme: Gaz, yüksek basınç (20 bar'a kadar) ve hızda (100 m/s'ye kadar) metal parçaların etrafında düzgün bir şekilde akarak güçlü bir soğutma etkisi yaratır.
- Yağlı su verme: Gaz, ısıyı haznenin dışındaki bir yağ banyosuna aktaran bir ısı eşanjöründen akar. Yağ banyosu daha sonra metal parçaları iletim yoluyla soğutur.
- Gaz-yağ söndürme: Gaz, ısıyı haznenin dışındaki bir yağ spreyine aktaran bir ısı eşanjöründen akar. Yağ spreyi daha sonra metal parçaları konveksiyon yoluyla soğutur.
Çoğu durumda, metal vakum sertleştirmeyi, metalin kırılganlığını azaltan ve tokluğunu artıran bir yeniden ısıtma işlemi olan temperleme izler. Temperleme vakum fırınında veya inert gaz atmosferine sahip geleneksel bir fırında da yapılabilir.
Sonuç
Metal vakum sertleştirme, metalleri vakumda ısıtıp ardından hızla soğutarak sertlik, mukavemet ve aşınma direncini artıran bir ısıl işlem sürecidir. Bu işlemin, yüzey kimyasını korumak, parlak ve temiz yüzeyler üretmek, sıcaklık ve atmosferin hassas kontrolüne ve homojenliğine izin vermek, bozulma ve çatlamayı azaltmak ve daha hızlı ve daha verimli işlemeye olanak sağlamak gibi normal sertleştirmeye göre birçok avantajı vardır. Metal vakum sertleştirme, yüksek alaşımlı, paslanmaz veya oksidasyona veya kirlenmeye karşı hassas olan çeşitli metaller ve alaşımlar için uygundur. Metal vakum sertleştirme, güçlü, dayanıklı ve aşınmaya dirençli metal parçalar gerektiren çeşitli endüstriler ve uygulamalar için kullanılır.
Referanslar: