Isıl işlem sonrası dövmede bozulmanın nedeni

Tavlama, normalleştirme, söndürme, temperleme ve yüzey modifikasyonu ısıl işleminden sonra dövme, ısıl işlem distorsiyonuna neden olabilir.

Distorsiyonun temel nedeni, ısıl işlem sırasında dövmenin iç gerilimidir, yani ısıl işlemden sonra dövmenin iç gerilimi, iç ve dış arasındaki sıcaklık farkından ve yapı dönüşümündeki farklılıktan dolayı kalır.

Bu gerilim ısıl işlem sırasında belirli bir anda çeliğin akma noktasını aştığında dövmenin bozulmasına neden olur.

Isıl işlem sürecinde üretilen iç gerilim, termal gerilim ve faz değişim gerilimini içerir.

1

1. Termal stres
Dövme ısıtıldığında ve soğutulduğunda buna termal genleşme ve soğuk büzülme olgusu eşlik eder.Dövmenin yüzeyi ve çekirdeği farklı hızlarda ısıtıldığında veya soğutulduğunda sıcaklık farkı oluşur, hacmin genleşmesi veya daralması da yüzey ve çekirdeğinkinden farklıdır.Sıcaklık farkından dolayı farklı hacim değişimlerinin neden olduğu iç gerilime termal gerilim denir.
Isıl işlem sürecinde dövmenin termal gerilimi esas olarak şu şekilde ortaya çıkar: dövme ısıtıldığında yüzey sıcaklığı çekirdekten daha hızlı yükselir, yüzey sıcaklığı yüksektir ve genişler, çekirdek sıcaklığı düşüktür ve genleşmez , bu sırada yüzey basınç gerilimi ve çekirdek gerilim gerilimi.
Diyatermiden sonra çekirdek sıcaklığı yükselir ve dövme işlemi genişler.Bu noktada dövme hacimsel genişleme gösterir.
İş parçasının soğuması, yüzeyin çekirdekten daha hızlı soğuması, yüzey büzülmesi, büzülmeyi önlemek için kalbin yüksek sıcaklığı, yüzeyde çekme gerilimi, kalp basınç gerilimi üretir, belirli bir sıcaklığa soğutulduğunda yüzey soğuduğunda artık büzülmez, ve devam eden büzülme nedeniyle meydana gelen çekirdek soğuması, yüzeyde basma gerilmesi iken, çekme gerilmesinin kalbi, soğuma sonundaki gerilme dövme parça içinde hala mevcut olup artık gerilme olarak anılır.

1

2. Faz değişim stresi

Isıl işlem sürecinde, farklı yapıların kütle ve hacimleri farklı olduğundan, dövme parçaların kütlesi ve hacminin değişmesi gerekir.
Dövmenin yüzeyi ile çekirdeği arasındaki sıcaklık farkından dolayı, yüzey ile çekirdek arasındaki doku dönüşümü zamanında gerçekleşmez, dolayısıyla iç ve dış kütle ve hacim değişimi farklı olduğunda iç gerilim oluşacaktır.
Doku dönüşümündeki farklılığın neden olduğu bu tür iç strese faz değişim stresi denir.

Çelikteki temel yapıların kütle hacimleri sırasıyla ostenitik, perlit, sostenitik, troostit, hipobainit, temperlenmiş martenzit ve martenzit olarak arttırılır.
Örneğin, dövme işlemi söndürüldüğünde ve hızlı bir şekilde soğutulduğunda, yüzey katmanı ostenitten martenzite dönüşür ve hacim genişler, ancak kalp hala ostenit durumunda olduğundan yüzey katmanının genişlemesi engellenir.Sonuç olarak, dövme parçanın kalbi çekme gerilimine maruz kalırken, yüzey tabakası basınç gerilimine maruz kalır.
Soğumaya devam ettiğinde yüzey sıcaklığı düşer ve artık genişlemez, ancak kalbin hacmi martensite dönüşerek şişmeye devam eder, bu nedenle yüzey tarafından engellenir, böylece kalp basınç stresine maruz kalır ve kalp yüzey çekme gerilimine maruz kalır.
Düğümün soğumasından sonra bu gerilim dövme parçanın içinde kalacak ve artık gerilim haline gelecektir.

Bu nedenle su verme ve soğutma işlemi sırasında termal gerilim ile faz değişim gerilimi zıttır ve dövmede kalan iki gerilim de zıttır.
Termal gerilim ve faz değişim geriliminin birleşik gerilimine söndürme iç gerilimi denir.
Dövmedeki artık iç gerilim çeliğin akma noktasını aştığında, iş parçası plastik deformasyon üretecek ve dövme distorsiyonuna neden olacaktır.

(168 dövme netinden itibaren)


Gönderim zamanı: Mayıs-29-2020

  • Öncesi:
  • Sonraki: