İçeriğe atla

Normalizasyon (Metalurji)

Normalleştirme ısıl işlemi, demirli malzemelere uygulanan bir işlemdir. Normalleştirme ısıl işleminin amacı, mikroyapı' yı rafine ederek malzemenin mekanik özelliklerini geliştirmektir. Bu işlemde malzeme dönüşüm aralığının üzerinde östenit fazına ısıtılmaktadır ve ardından oda sıcaklığında durgun havada soğutulmaktadır. Normalleştirici ısıl işlem, yapısal düzensizlikleri dengelemektedir ve malzemeyi daha fazla çalışma için yumuşak hale getirmektedir. Dövme, bükme, çekiçleme gibi soğuk işleme işlemleri malzemeleri sertleştirmektedir ve daha az sünek hale getirmektedir. Aynı durum kaynaklı kısmın yakınındaki ısıdan etkilenen bölge (ITAB) için de geçerlidir. Normalize edici ısıl işlem, bu malzemenin sünekliğini ve yumuşaklığını yeniden kazandırmaktadır. Bu işlem aynı zamanda, istenen sertleşmeye tepkiyi iyileştirmek için herhangi bir sonraki yüzey sertleştirmeden önceki gibi kullanılmaktadır.[1]

Normalleştirme neden kullanılır?

Normalleştirme genellikle, başka bir işlemin kasıtlı veya kasıtsız olarak sünekliği azalttığı ve sertliği arttırdığı için gerçekleştirilmektedir. Normalleştirme, mikro yapıların daha sünek yapılara dönüşmesine neden olduğu için kullanılmaktadır. Bu önemlidir çünkü metali daha şekillendirilebilir, daha işlenebilir hale getirmektedir ve malzemede beklenmeyen arızalara yol açabilecek artık gerilimleri azaltmaktadır.[2] Ek olarak ötektoid üstü çeliklerde tane sınırlarında bulunan karbür ağını dağıtmaktadır.

Örnek olarak, birçok dişli boşluğu işlemeden önce normalleştirilmektedir, böylece sonraki sertleştirme veya sertleştirme sırasında büyüme, büzülme veya eğrilme gibi boyutsal değişiklikler daha iyi kontrol edilmektedir.[3]

Normalleştirme için ıslatma süreleri tipik olarak enine kesit alanının inç başına bir saattir, ancak sıcaklıkta iki saatten az değildir. Parçanın kütlesinin veya iş yükünün soğutma hızı ve dolayısıyla ortaya çıkan mikro yapı üzerinde önemli bir etkisi olabileceğini hatırlamak önemlidir. İnce parçalar, kalın olanlardan daha hızlı soğur ve normalize edildikten sonra daha sertleşmektedir. Buna karşılık, bir tavlama işleminde fırın soğutmasından sonra, ince ve daha kalın bölümlerin sertliği yaklaşık olarak aynıdır.[3]

Nasıl uygulanır?

Normalleştirme, bir malzemenin önceden belirlenmiş yüksek bir sıcaklığa ısıtıldığı, bu sıcaklıkta belirli bir süre (genellikle 10-20 dakika) tutulduğu sonra oda sıcaklığına ulaşması için havada serbestçe soğumaya bırakıldığı bir ısıl işlem olarak tanımlanmaktadır.[4]

Ötektoid altı çelikleri Ac3 ve ötektoid üstü çelikleri Acm dönüşüm sıcaklıklarının yaklaşık 40-50o C üstündeki sıcaklıklara kadar ısıtıp, tavlandıktan sonra fırın dışında sakin havada soğutulması olarak da bilinmektedir. Bu işlemde soğutma fırın dışında ve sakin havada yapıldığı için soğutma hızı nispeten yüksek olmaktadır ve bu durumda hem östenitin dönüşümünü hem de en son elde edilen iç yapıyı bazı yönlerden etkilemektedir. Havada soğutma sırasında ötektoid dışı fazların oluşumu için yeterli zaman olmadığından normalizasyon uygulanan ötektoid altı çelikler yumuşatma tavlaması uygulanan çeliklere kıyasla daha düşük oranda ötektoid dışı ferrit, ötektoid üstü çeliklerde ise daha düşük oranda ötektoid dışı sementit gözlenmektedir.

Normalizasyon tavlamasında parçanın havada soğutulması nedeniyle yüksek soğuma hızı görülmektedir. Sıklıkla, soğuma hızı artıkça östenit' in dönüşüm sıcaklığı düşmektedir ve daha ince perlit elde edilmektedir.

Hangi malzemeler normalleştirilebilir?

  1. Demir bazlı alaşımlar (takım çeliği, karbon çeliği, paslanmaz çelik ve dökme demir)[2]
  2. Nikel bazlı alaşımlar[2]
  3. Bakır[2]
  4. Pirinç[2]
  5. Alüminyum[2]

Düşük karbonlu çelikler tipik olarak normalleştirme gerektirmez. Ancak bu çelikler normalleştirilirse hiçbir zararlı etki ortaya çıkmamaktadır. Nispeten üniform duvar kalınlığına ve kesit boyutlarına sahip dökümler, normalize edilmek yerine genellikle tavlanmaktadır. Diğer dökümler, özellikle karmaşık bir şekle sahip olanlar veya birbirine bağlı kalın ve ince bölümlere sahip olanlar ve bu nedenle yüksek düzeyde artık gerilmelere eğilimli olanlar normalleştirmeden yararlanmaktadır. Normalleştirme ile elde edilen mikroyapı, dökümlerin bileşimine (sertleşebilirliğini belirleyen) ve soğutma hızına bağlıdır.[3]

Ayrıca bakınız

https://www.youtube.com/watch?v=xPOfrp4BQPA 9 Temmuz 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.

https://www.youtube.com/watch?v=l2F4UarKWmA 9 Temmuz 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.

Kaynakça

  1. ^ "What is the normalizing heat treatment?". www.inspection-for-industry.com. 6 Haziran 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Temmuz 2021. 
  2. ^ a b c d e f Media, Reshift (24 Ocak 2019). "What Is Normalizing?". Metal Supermarkets - Steel, Aluminum, Stainless, Hot-Rolled, Cold-Rolled, Alloy, Carbon, Galvanized, Brass, Bronze, Copper (İngilizce). 9 Temmuz 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Temmuz 2021. 
  3. ^ a b c "The Importance of Normalizing". www.industrialheating.com (İngilizce). 10 Aralık 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Temmuz 2021. 
  4. ^ Dey, Anup Kumar. "What is Normalizing? Definition, Process, Advantages, and Applications of Normalizing". What is Piping (İngilizce). 9 Temmuz 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Temmuz 2021. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Cam</span>

Cam ya da sırça, saydam veya yarı saydam, genellikle sert, kırılgan olan ve sıvıların muhafazasına imkân veren, inorganik amorf yapıda katı bir malzeme. Antik çağlardan beri gerek inşaat malzemesi, gerekse süs eşyası olarak camdan faydalanılmaktadır. Günümüzde hâlen basit araç gereçlerden iletişime ve uzay teknolojilerine kadar çok yaygın bir kullanım alanı vardır. Örneğin pencere camları, cam ambalaj, ayna, lamba, sofra takımı ve optiklerde yaygın pratik, teknolojik ve dekoratif kullanıma sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Alaşımlı çelik</span> Alaşımlı celik

Alaşımlı çelik, mekanik özelliklerini geliştirmek için ağırlıkça % 1.0 ila % 50 arasında toplam miktarlarda çeşitli elementlerle alaşımlanan çeliktir.

<span class="mw-page-title-main">Isıl işlem</span>

Isıl işlem metallerin mekanik özelliklerini geliştirmek amaçlı uygulanan işlemlerin genel adıdır. Metalurjik bir işlem türüdür.

<span class="mw-page-title-main">Çelik</span>

Çelik, demir elementi ile genellikle %0,02 ila %2,1 oranlarında değişen karbon miktarının bileşiminden meydana gelen bir alaşımdır. Çelik alaşımındaki karbon miktarları çeliğin sınıflandırılmasında etkin rol oynar. Karbon genel olarak demir'in alaşımlayıcı maddesi olsa da demir elementini alaşımlamada magnezyum, krom, vanadyum ve tungsten gibi farklı elementler de kullanılabilir. Karbon ve diğer elementler demir atomundaki kristal kafeslerin kayarak birbirini geçmesini engelleyerek sertleşme aracı rolü üstlenirler. Alaşımlayıcı elementlerin, çelik içerisindeki, değişen miktarları ve mevcut bulundukları formlar oluşan çelikte sertlik, süneklilik ve gerilme noktası gibi özellikleri kontrol eder. Karbon miktarı yüksek olan çelikler demirden daha sert ve güçlü olmasına rağmen daha az sünektirler.

<span class="mw-page-title-main">Malzeme bilimi</span> yeni malzemelerin keşfi ve tasarımı ile ilgilenen disiplinlerarası alan; öncelikli olarak katıların fiziksel ve kimyasal özellikleriyle ilgilidir

Malzeme bilimi, malzemelerin yapı ve özelliklerini inceleyen, yeni malzemelerin üretilmesini veya sentezlenmesini de içine alan disiplinlerarası bir bilim dalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Kaynak (imalat)</span>

Kaynak, malzemeleri, genellikle metalleri veya termoplastikleri, esas olarak parçaları birbirine eritmek ve soğumalarını sağlamak için yüksek sıcaklık kullanarak birleştiren bir üretim sürecidir ve füzyona neden olur. Yaygın alternatif yöntemler arasında, ısı olmadan bağlanan malzemeleri eritmek için kimyasallar kullanan çözücü kaynak (termoplastikler) ve basınç, soğuk kaynak ve difüzyon bağlama gibi erimeden bağlanan katı hal kaynak işlemleri vardır.

<span class="mw-page-title-main">Sıcak daldırma galvanizleme</span> demir veya çeliğin erimiş çinko ile kaplanması işlemi

Galvaniz, 450-455 derecedeki erimiş çinkonun içine daldırılan çeliğin kaplanmasına denir. Çinko, demirle kuvvetli bağlar yaparak üçlü bir faz tabakası meydana getirir.

<span class="mw-page-title-main">Sementasyon</span>

Sementasyon veya Karbürizasyon en eski yüzey sertleştirme işlemlerinden biri olup; karbon içeriği düşük olan çelik malzemelerin yüzeyine katı, sıvı veya gaz ortam içerisinde çeliğin yüzeyine karbon emdirilmesi (difüzyon) esasına dayanır.

Sıfır altı işlem ya da kriyojenik işlem, yüksek aşınmaya maruz kalan takımlarda aşınma direncini artırma amaçlı uygulanan modifiye edilmiş bir soğutma işlemidir. Takım çeliklerine uygulanan geleneksel sertleştirme yöntemlerinde çelik östenitleme işleminin ardından çelik cinsine bağlı olarak çeşitli soğutma ortamlarında minimum mümkün sıcaklık olan oda sıcaklığına kadar soğutulur ve martenzitik yapı elde edilir. Yüksek alaşımlı çeliklerde ise sertleşmeyi sağlayan martenzitik dönüşüm belirli bir sıcaklıkta (150-3000 C) başlar ve oda sıcaklığında sona ermez.

Şekil hafızalı alaşımlar; martensitik yapıda iken belli bir dış kuvvete maruz kalmaları sonucu değişen orijinal şekillerini, östenit faz sıcaklığına geçtiklerinde büyük oranda geri kazanabilen alaşımlardır. Alaşım östenit fazda iken, herhangi bir sıcaklık değişimi olmaksızın, sadece uygulanan stresin ortadan kalkması sonucu malzemenin orijinal formunu tekrar kazanması ise süperelastisite(en) olarak tanımlanır.

<span class="mw-page-title-main">Fiziksel buhar biriktirme</span> Fizik terimi

Fiziksel buhar biriktirme.

<span class="mw-page-title-main">Gevreklik</span>

Bir malzeme stres altında ufak elastik deformasyon ve önemsiz miktarda plastik deformasyon geçirerek kırılırsa malzemenin gevrek olduğu söylenir. Gevrek malzemeler yüksek mukavemetli olsalar bile kırılmadan önce görece düşük miktarda enerji sönümler. Kırılma sırasında genellikle bir çatlama sesi de çıkar. Çoğu seramik ve cam, PMMA ve polistiren gibi bazı polimerler gevrek malzemelerdir. Pek çok çelik yapısına ve üretim yöntemine bağlı olarak düşük sıcaklıklarda gevreklik gösterir.

Sertleştirme, metallerin sertliğini artırmak için kullanılan bir metal işlemi türüdür. Bir metalin sertliği, metalin maruz kaldığı gerinim konumundaki tek eksenli akma stresiyle doğru orantılıdır. Sert bir metalin plastik deformasyona karşı direnci daha az sert bir metale göre daha yüksek olacaktır.

Yumuşatma tavlaması, malzemelerin istenilen yapısal, mekanik ve fiziksel özelllikleri elde etmek, talaşlı imalat veya plastik şekil vermeyi kolaylaştırmak için belirli sıcaklıklara kadar ısıtılıp bu sıcaklıklarda bekletilip sonradan yavaşça soğutulması işlemine yumuşatma tavı denilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Cam-seramik</span>

Cam-seramikler (CS'ler), bir camın kristalleştirilmesiyle elde edilmektedir. Camların özellikleriyle kristallerin faydalarının birleşiminin sonucu olarak ortaya camdan daha verimli bir yapı çıkar. Cam-seramikler, uygun bileşimdeki camların ısıl işlem uygulanmasıyla oluşur. Bu nedenle daha düşük enerjiye sahip kristalli yapı oluşur. Kontrollü kristalizasyona tabi tutulduğunda oluşan ince taneli polikristal malzemeler cam- seramik malzemeler olarak adlandırılmaktadır. Holand ve Beall (2012) cam-seramik malzemeleri kimyasal bileşimlerine göre sınıflandırmaktadır. Bu sınıflandırma ; alkali ve toprak alkali silikatlar, alümino-silikatlar, florosilikatlar, silikofosfatlar, demir silikatlar ve fosfatları kapsamaktadır. Cam-seramiklerin bir başka sınıflandırması ise cam-seramikleri oksit ve oksit olmayan kategorilere ayırmaktadır.. Oksit cam seramikler, silikat, fosfat, borat ve GeO2 bazlı malzemeleri içermektedir.

Metalurji biliminde faz terimi, fazın belirli bir kimyasal bileşime, farklı bir atomik bağ ve element düzenine sahip olduğu fiziksel olarak homojen bir madde durumunu belirtmek için kullanılmaktadır. Bir alaşım içinde aynı anda iki veya daha fazla farklı faz mevcut olabilmektedir. Bir alaşım içindeki her fazın kendine özgü fiziksel, mekanik, elektriksel ve elektrokimyasal özellikleri vardır. Bir alaşımda bulunan fazlar, alaşım bileşimine ve alaşımın maruz kaldığı ısıl işleme bağlıdır. Faz diyagramları, belirli bir sıcaklıkta tutulan belirli bir alaşımda bulunan fazların grafiksel temsilleridir. Faz diyagramları, belirli bir ısıl işleme tabi tutulmuş bir alaşımda meydana gelen faz değişikliklerini tahmin etmek için kullanılabilmektedir. Bu önemlidir çünkü bir metal bileşenin özellikleri metalde bulunan fazlara bağlıdır. Faz diyagramları, belirli bir bileşime sahip alaşımların seçimi ve belirli özellikler üretecek ısıl işlem prosedürlerinin tasarımı ve kontrolü için metalurji uzmanları tarafından kullanılmaktadır. Ayrıca kalite sorunlarını gidermek için kullanılırlar.

<span class="mw-page-title-main">Martenzit</span>

Martenzit, çelik kristal yapının çok sert bir şeklidir. Adını Alman metalurji uzmanı Adolf Martens' ten almıştır. Benzetme yoluyla bu terim, difüzyonsuz dönüşümle oluşturulan herhangi bir kristal yapıya da atıfta bulunabilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Paslanmaz Çelikler</span>

Paslanmaz çelik, öncelikle korozyon ve ısıya dayanıklı özellikleri için seçilen çok yönlü bir mühendislik malzemeleri ailesini tanımlamak için kullanılan bir terimdir. Tüm paslanmaz çelikler temel olarak demir ve minimum %10,5 krom içermektedir. Bu seviyede krom, ortamdaki oksijen ve nem ile reaksiyona girerek malzemenin tüm yüzeyini kaplayan koruyucu, yapışkan ve uyumlu bir oksit filmi oluşturmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Süneklik</span> mühendislik

Süneklik, genellikle bir malzemenin çekme yatkınlığı olarak tanımlanan mekanik bir özelliktir. Malzeme biliminde süneklik, bir malzemenin kopmadan önce çekme gerilimi altında plastik deformasyonu sürdürebilme derecesi ile tanımlanmaktadır. Süneklik, bir malzemenin belirli üretim işlemlerine uygunluğunu ve mekanik aşırı yükü emme kapasitesini tanımlayan mühendislik ve imalatta önemli bir husustur. Genellikle sünek olarak tanımlanan malzemeler arasında altın ve bakır bulunmaktadır. Benzer bir mekanik özellik olan dövülebilirlik, bir malzemenin basınç stresi altında bozulmadan plastik olarak deforme olma yeteneği ile karakterize edilmektedir. Tarihsel olarak, çekiçleme veya haddeleme yoluyla şekillendirmeye uygun olan malzemeler dövülebilir olarak kabul edilmiştir. Kurşun, nispeten dövülebilir ancak sünek olmayan bir malzeme örneğidir.

<span class="mw-page-title-main">Endotermik gaz</span>

Endotermik gaz (endogaz), temas ettiği yüzeylerde oksidasyonu engelleyen veya tersine çeviren bir gazdır. Bu gaz, kontrollü bir ortamda yetersiz yanmanın ürünüdür. Örnek olarak hidrojen gazı (H2), azot gazı (N2) ve karbonmonoksit (CO) verilebilir. Hidrojen ve karbon monoksit indirgeyici maddelerdir, bu nedenle yüzeyi oksidasyondan korumak için birlikte çalışırlar.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.