Ana Fark - Tavlama vs Sertleştirme vs Temperleme

Isıl işlem, özellikle metalurjide bir malzemenin özelliklerini değiştirmek için ısının kullanılmasıdır. Metallerin ve metal alaşımlarının kimyasal ve fiziksel özelliklerini değiştirmede yer alan bir tür endüstriyel işlemdir. Tavlama, tavlama, sertleştirme ve normalleştirme olmak üzere dört ana ısıl işlem yöntemi vardır. Tavlama, malzemeleri yumuşatmak veya işlenebilirlik, elektriksel özellikler, boyutsal kararlılık vb. gibi diğer istenen özellikleri elde etmek için kullanılan bir ısıl işlemdir. Sertleştirme veya su verme, bir metalin sertliğini artırma işlemidir. Temperleme, bir maddenin kritik aralığının altındaki bir sıcaklığa ısıtılması, tutulması ve ardından soğutulması işlemidir. Tavlama sertleştirme ve tavlama arasındaki temel fark şudur: bir metali veya alaşımı yumuşatmak için tavlama yapılır ve bir metal veya alaşımın sertliğini arttırmak için sertleştirme yapılırken, söndürülmüş metal veya alaşımın kırılganlığını azaltmak için tavlama yapılır.

Kapsanan Kilit Alanlar

1. Tavlama Nedir? - Tavlamanın Tanımı, Süreci, Amaçları 2. Sertleştirme Nedir? - Tanımı, İşlemi, Sertleştirme İşlemlerinin Çeşitleri 3. Temperleme Nedir? - Tanım, İşlem, Östemperleme 4. Tavlama Sertleştirme ve Temperleme Arasındaki Fark Nedir? – Temel Farklılıkların Karşılaştırılması

Anahtar Terimler: Alaşım, Tavlama, Östemperleme, Sementleme, Alevle Sertleştirme, Sertleştirme, İndüksiyonla Sertleştirme, Metal, Metalurji, Nitrürleme, Normalleştirme, Su Verme, Yüzey Sertleştirme, Temperleme

Tavlama Nedir?

Tavlama, istenen kimyasal ve fiziksel özellikleri elde etmek için bir malzemeyi yumuşatma işlemidir. Bu istenen özelliklerden bazıları işlenebilirlik, kaynaklanabilirlik, boyutsal kararlılık vb.'dir. Bu bir tür ısıl işlemdir.

Tavlama işlemi, bir metalin kritik sıcaklığa veya buna yakın bir sıcaklığa ısıtılmasını içerir (kritik sıcaklık, metalin kristal fazının değiştiği sıcaklıktır). Bu kadar yüksek bir sıcaklığa ısıtma, onu imal etmeye uygun hale getirir. Isıtmadan sonra metal oda sıcaklığına soğutulmalıdır. Bu bir fırında yapılabilir.

Şekil 1: Bir Gümüş Şeridi Tavlama

Metalin yavaş soğuması, rafine bir mikro yapı üretir. Bu, bileşenleri kısmen veya tamamen ayırabilir. Tavlama işlemi saf metaller ve alaşımlar için de kullanılabilir. Prosese göre, demirli metaller aşağıdaki gibi sınıflandırılır.

Pirinç, gümüş, bakır gibi diğer metaller tamamen tavlanabilir ancak hızlı bir şekilde soğutulur. Bu, suda söndürülerek yapılabilir.

Sertleşme Nedir?

Sertleştirme, bir malzemenin sertliğini artırma işlemidir. Sertleştirme malzemenin mukavemetini arttırır. Sertleştirme genellikle söndürme. Bir metalin su verme işleminde, metal östenitik kristal faza ısıtılır ve daha sonra hızla soğutulur. Soğutma, cebri hava, nitrojen, yağ, tuzlu su vb. gibi diğer gazlarla (alaşımın tipine ve bileşenlerine bağlı olarak seçilir) yapılabilir.

Sertleştirme işlemi metalin mukavemetini ve aşınma özelliklerini arttırır. Ancak yeterli karbon ve alaşım içeriğinin varlığı, sertleştirme için bir ön koşuldur. Çelik gibi metal alaşımlar için sertleştirme yapılabilir. Ancak bu şekilde sertleşme metali kırılgan hale getirir. Bu nedenle, tavlama işlemi tipik olarak yapılır ve ardından sertleştirme işlemi yapılır.

İki ana tip sertleştirme işlemi vardır; yüzey sertleştirme ve yüzey sertleştirme.

Yüzey Sertleştirme

Yüzey sertleştirme, çekirdek yumuşak kalırken dış yüzeyin sertliğini arttırır. Yüzey sertleştirme, karbonlama, nitrürleme ve alevle sertleştirme/indüksiyonla sertleştirme gibi çeşitli yöntemlerle yapılabilir.

Şekil 2: Bir Yakıt Enjeksiyon Pompası

Kasa Sertleştirme

Sertleştirme, malzemenin yüzeyine elementler vererek ve ince bir daha sert alaşım tabakası oluşturarak yüzeyin sertliğini arttırır. Kasa sertleştirme, iç parçaları değiştirmeden ekipmanın aşınma direncini artırır.

Temperleme Nedir?

Temperleme, bir maddenin kritik aralığının altındaki bir sıcaklığa ısıtılması, tutulması ve ardından soğutulması işlemidir. Bu, istenen özellikleri elde etmek için yapılır. Temperleme genellikle önceden su verilmiş veya normalleştirilmiş çelik için gerçekleştirilir. Temperleme işlemi, su verilmiş çeliğin kırılganlığının azaltılmasında faydalıdır. Temperlemenin yapıldığı sıcaklık, malzemenin sertliğini doğrudan etkiler. Daha yüksek sıcaklıklar sertliği düşürür.

Şekil 3: Çeliğin Temperleme Renkleri

Temperleme, metal alaşımın kritik sıcaklıktan daha düşük bir sıcaklığa yeniden ısıtılmasıyla yapılır (kritik sıcaklık, metalin kristal fazının değiştiği sıcaklıktır). Daha sonra malzeme bir süre bu sıcaklıkta tutulur, ardından soğutulur. Soğutma, söndürme veya hava soğutma işlemi olabilir.

Temperlemenin bir alt kategorisi östemperleme. Esas olarak çelik ve sfero döküm gibi demirli metallere uygulanır. Bozulmayı azaltarak veya ortadan kaldırarak metal alaşımlarının mekanik özelliklerini iyileştirmek için kullanılır.

Tavlama Sertleştirme ve Temperleme Arasındaki Fark

Tanım

Tavlama: Tavlama, istenen kimyasal ve fiziksel özellikleri elde etmek için bir malzemeyi yumuşatma işlemidir.

Sertleştirme: Sertleştirme veya su verme, bir malzemenin sertliğini artırma işlemidir.

Temperleme: Temperleme, bir maddenin kritik aralığının altındaki bir sıcaklığa ısıtılması, tutulması ve ardından soğutulması işlemidir.

İşlem

Tavlama: Tavlama işlemi, bir metalin kritik sıcaklığa veya buna yakın bir sıcaklığa ısıtılmasını ve ardından bir fırında çok yavaş oda sıcaklığına soğutulmasını içerir.

Sertleştirme: Sertleştirme işleminde metal, östenitik kristal faza ısıtılır ve ardından hızla soğutulur.

Temperleme: Temperleme, metal alaşımın kritik sıcaklıktan daha düşük bir sıcaklığa yeniden ısıtılması, bir süre tutulması ve soğutulmasıyla yapılır.

Amaç

Tavlama: Tavlama malzemeleri yumuşatır.

Sertleştirme: Sertleştirme, metal alaşımları gibi malzemelerin sertliğini ve mukavemetini arttırır.

Temperleme: Temperleme, metallerin kırılganlığını azaltır.

Uygulamalar

Tavlama: Tavlama metaller ve metal alaşımları için kullanılır.

Sertleştirme: Sertleştirme, yeterli karbon ve alaşım içeriğine sahip metal alaşımlar için kullanılır.

Temperleme: Temperleme esas olarak çelik için kullanılır.

Çözüm

Tavlama, sertleştirme ve tavlama ısıl işlem süreçleridir. Tavlama sertleştirme ve tavlama arasındaki temel fark, tavlamanın bir metali veya alaşımı yumuşatmak için yapılması ve sertleştirmenin bir metal veya alaşımın sertliğini arttırmak için yapılması, tavlamanın ise söndürülmüş metal veya alaşımın kırılganlığını azaltmak için yapılmasıdır.

Referans:

1. Himanshu Verması. “Isıl İşlem Prosesleri.” LinkedIn SlideShare, 4 Mayıs 2017, Buradan ulaşabilirsiniz. 2. “Metal Sertleştirme / Metal Su Verme / Metal Temperleme.” Sertleştirme, Su Verme, Temperleme, Metlab of Wyndmoor PA., Burada mevcut. 3. Gulfam Hussain, Malzeme Mühendisi Takip. “Sertleştirme (Isıl işlem) Söndürme.” LinkedIn SlideShare, 28 Mart 2016, Buradan ulaşabilirsiniz.

Görünüm inceliği:

1. "Gümüş bir şeridin tavlanması" Mauro Cateb - Commons Wikimedia aracılığıyla kendi çalışması (CC BY-SA 3.0) 2. "Simms yakıt enjeksiyon pompası, Fordson traktör, Cophill Farm vintage ralli 2012" Andy Dingley - Kendi çalışması (CC BY -SA 3.0) Commons Wikimedia aracılığıyla 3. “Demircilikte kullanılan temperleme standartları” Zaereth tarafından - Commons Wikimedia aracılığıyla kendi çalışması (CC0)