Döksan Isıl İşlem A.Ş. Savunma, Uzay/Havacılık, Otomotiv, İş Makineleri, Enerji, Medikal, Tekstil sektörlerine bünyesinde bulunan son teknolojik ekipman ve fırınları ile kaliteli ürün hizmetleri sunmaktadır. Müşterilerimizin ürünlerine uyguladığımız ısıl işlem hizmetlerimiz:
Parçanın indüksiyon akımı yardımıyla yüzeyinin ani olarak ısıtılıp, ani olarak soğutulmasıyla yapılan bir yüzey sertleştirme işlemidir. Çekirdeğin mikro yapısını etkilemeden, dış yüzeye sertleştirilmiş bir katman kazandırmak suretiyle, aşınma direnci, yüzey sertliği ve yorulma ömrünü uzatır. Alevle sertleştirmeye benzer fakat gerek işlem süresi gerekse yüzeyde oluşturulan yüksek ısıl birikimi açısından daha verimlidir. İndüksiyonla yapılan ani ısıtmanın ardından yapılan ani soğutma işlemi genellikle su ile yapılır ve yüksek karbonlu çeliklerde çatlama ihtimalini artırır. Soğutma suyunun 60 ˚C civarında olması veya yağ kullanılması çatlama ve iç gerilme ihtimalini azaltır.
Sertleştirmeden sonra iç gerilmelerin giderilmesi için 150-200 ˚C arasında menevişleme yapılır.
Aşırı yüke maruz kalan parçalarda tercih edilir. İndüksiyon, parçalara aşırı yüklemelere dayanabilecekleri, derin ve sert bir yüzey sağlar. Yorulma dayancı, son derece sert bir dış katmanla çevrilmiş, yumuşak bir çekirdek oluşumu ile artırılır. Bu özellikler burulma momenti ve darbeye maruz kalan yüzeyler için gerekli özelliklerdir.
İndüksiyonla sertleştirmenin yaygın kullanıldığı parçalara dişliler, şaftlar, akslar, kam lobları, presleme aksamları, çoğunlukla simetrik parçalar dahildir. İndüksiyonla sertleştirme, parçaların belirli bölgelerini sertleştirmek için kullanılır. Parça bazlı olup, parçanın istenen bölgeleri sertleştirilir.
Kolay işlenebilir özelliğe sahip düşük karbonlu çelikler, işlendikten sonra kullanım amaçları doğrultusunda, yüzeylerine karbon emdirilerek, sertleştirme işlemine tabi tutulurlar. Bu işlem parça yüzeyinin aşınma dayanımını artırır ve çekirdek bölgenin yumuşak kalması ile tüm parçanın tok özellikler göstermesini ve darbe dayanımının yüksek olmasını sağlar.
Sementasyon işlemi, katı, sıvı veya gaz fazlı ortamlarda gerçekleşebilir. Kontrolü en kolay ve ekonomik yöntem gaz ortamında yapılan sementasyondur. Karbon verici olarak CO veya metan gazı gibi hidrokarbonlar kullanılır. Sıvı ortam sementasyonunda yaygın olarak sodyum siyanür ve potasyum siyanür gibi karbon vericilerin tuzları kullanılır. Sıvı ortam sementasyonu daha çok küçük parçaların sertleştirilmesi için uygundur. Katı ortam sementasyonunda daha çok odun kömürü kullanılır. Kontrolü zor ve tecrübe gerektiren fazla tercih edilmeyen bir yöntemdir.
Sementasyon işleminde, yüzey karbon oranı %0,7-0,8 oranlarına artırılmaya çalışılır. Bunun üzerinde emdirilen karbon, karbür çökelmesine yol açarak kırılgan bir yüzey oluşturur. Sementasyon için asıl kriter etkin sementasyon derinliğidir.
Karbon emdirme işlemini müteakip, su verme işlemi uygulanarak cidarın sertleştirilmesi gerçekleştirilir. Su verme işlemi, karbon emdirme sıcaklığından su verilerek (doğrudan su verme), oda sıcaklığına kadar soğutulup ıslah edilerek (tek su verme) veya karbon emdirme sıcaklığından su verildikten sonra düşük sıcaklıkta ıslah edilerek gerçekleştirilir. Su verme işlemlerinden sonra mutlaka menevişleme yapılmalıdır. Sementasyon işlemi ardından sağlanacak en yüksek aşınma dayanımı, en yüksek sertlikte değil, yaklaşık 300˚C’de yapılan menevişlemeden sonra elde edilir
Genel uygulamalara, aktarım dişlileri ve otomobil şaftları, rüzgâr türbini ve pompa parçaları gibi uzun süreli çalışan ve ağır darbeye maruz kalan parçalar dahildir. Çok farklı çelik çeşitlerine sementasyon yapılabilir. Alaşım elementlerinin ve işlem parametrelerinin seçimi ile sert aşınmaya dirençli yüzey ve tok çekirdeğin eşsiz birleşimi sağlanır.
Örnekler:
Malz. No. DIN SAE / AISI
Menevişleme Su verme işlemi sonrası oluşan nihai yapı, çok sert ve kırılgan olup, ani soğutma esnasında oluşan iç gerilmelere sahiptir. Dolayısıyla menevişleme malzemenin tokluğunun iyileştirilmesi için malzemenin tekrar ısıtılıp, aynı sıcaklıkta bir süre tutularak soğutulmasıdır. Menevişleme işlemi istenen tokluk oranı, sertlik ve nihai yapıya göre farklı sıcaklıklarda yapılabilir. Su verilen parçanın tamamen soğumasını bekledikten sonra yapılan menevişleme çatlamaya sebep olabilir. Bu sebeple parça 60-80 ˚C sıcaklığa düşmesiyle birlikte menevişlemenin hemen yapılması gerekir.
Menevişleme üç ana gruba ayrılabilir:
İstenen sertlik ve mekanik özelliklerin elde edilmesi amacıyla yapılan su verme ve menevişleme işlemidir. Özellikle parçanın tüm kesitinin sert olması istendiği durumlar için kullanılır.
Sertleştirme yöntemleri işlemi en basit şekilde, malzemenin sertleştirme sıcaklığına kadar ısıtılması ve ani olarak soğutulmasıyla sertleştirilmesi şeklinde tariflenebilir. Konuyla ilgili olarak, sertleştirme sıcaklığının seçimi, ısıtma hızı, soğutma ortamı seçimi ve soğutma hızı gibi faktörlerin birbiri ile olan ilgileri ve doğru değerlerin belirlenmesi uzmanlık gerektiren konulardır.
Sertleştirme sıcaklık aralıkları, maksimum sertliğin, en küçük tane yapısı ile elde edilmesini sağlayacak şekilde bir dizi deney ile belirlenen değerlerdir. Bu değerlerin altında veya üzerinde yapılacak ısıtma, sertlik değerinin düşük, nihai iç yapının ise istenen şekilde olmaması ile sonuçlanacaktır. Ayrıca sertleştirme sıcaklığında tutma süresi de önemli olup, malzemenin alaşımlı, az alaşımlı olması ve tane boyutlarının uygunluğu ile bağlantılıdır.
Su verme ortamının seçimi, malzemenin alaşım miktarıyla alakalıdır. Düşük alaşımlı çelikler için daha çok su ve tuz banyoları tercih edilirken, yüksek alaşımlı çelikler için çarpılma riski göz önünde bulundurularak yağ gibi yumuşak ortamlar tercih edilir. Yoğunlukla kullanılan soğutma ortamları su, yağ, tuz banyosu ve hava şeklinde belirtilebilir.
Su: Suda su verme işlemiyle ilgili en önemli özelliklerden biri, sıcak parçayı soğutmak için kullanılan suyun sıcaklığıdır. 20- 40 ˚C arasındaki soğutma suyu sıcaklığı en verimli sıcaklıktır. 60 ˚C üzerindeki sıcaklıklarda soğutma hızı fazlasıyla düşer.
Yağ: Yağda su verme işlemindeki yağın soğutma hızı, suyun soğutma hızından yavaştır. Soğutma hızının en verimli olduğu yağ sıcaklığı 50-80 ˚C arasıdır. Ayrıca yağın sürekli olarak hızlı biçimde karıştırılması verimi büyük ölçüde artırır.
Tuzlu Su Çözeltisi: Suda su verme verimini artırmak için suya sodyum hidroksit veya mutfak tuzu ilave edilebilir. Mutfak tuzu parça üzerinde korozyona sebep olduğu için pek az tercih edilir. %10 oranında ilave edilecek NaOH soğutma hızını çok fazla artırır. Bu tip kullanımlar, yüksek sertleşme derinliğini artırarak iç gerilmelerin az olmasını da sağlar.
Hava: Havada su verme işlemi diğer yöntemlere göre en az verimli oranıdır. Bunun en büyük sebebi havanın soğutma hızının çok düşük olmasıdır. Hatta sakin havanın soğutma hızı suyun %1’inden daha azdır. Bu sebeple bu yöntem sadece yüksek hız çelikleri için tercih edilebilir.
• Bağlantı elemanları (cıvata, somun, rondela, pim)
• Motor ve dişli parçaları, akslar, miller
• Soğuk iş takım çelikleri
• Muhtelif kalıp ve makine parçaları
• Takım alet parçaları
Oksidasyon veya diğer adıyla karartma, malzemenin korozyon direncini arttıran bir uygulamadır. Yüksek sıcaklıklarda çalışan bu ürün grubu öncesinde metale yağ alma işlemi uygulanmalıdır. Kaplanan metal üzerinde koyu siyah bir görüntü oluşacaktır ve koruyucu yağ ile işleme devam edilmelidir. Oksidasyon yapışma ve buna bağlı adhesif aşınmanın yaşandığı metal enjeksiyon uygulamalarında kalıp yüzeyinde yağlayıcı özelliğe sahip oksit filmi oluşturma işlemidir. İşlem sonrasında yüzeyde oluşan 2-5 µm kalınlığındaki demir oksit filmi kalıp ile ergimiş metal arasında bir bariyer oluşturarak mekanik ve intermetalik faz oluşumuna bağlı yapışmayı engeller. Özellikle soğutmanın yetersiz kalabileceği ya da yağlayıcı ve soğutucu spreyin ulaşmasının zor olduğu karmaşık figürlü kalıplarda ilk kullanımdan önce oksidasyon yapılması şarttır.
Oksidasyon işlemi özellikle sıcak iş takım çeliklerinde yapışmayı önlemek ve aşınma direncini artırmak için uygulanır. Her türlü kalıba uygulanmaz. Bu konuda ısıl işlemcinin bilgisi ve tecrübesi önem kazanır. Ayrıca oksidasyon işlemi yüksek hız çeliklerinin özel nitrasyon prosesi sonrasında kesme ömrünü artırmak amacıyla özel olarak da uygulanabilmektedir.
• Alüminyum ekstrüzyon kalıpları
• Alüminyum enjeksiyon kalıpları
• Plastik enjeksiyon kalıpları
• Gaz amortisör milleri
• Pompa milleri
• Tekstil makineleri parçaları
• Silah parçaları
• Otomotiv mekanik parçalar
Normalizasyon genelde tane küçültmek, homojen bir içyapı elde etmek, malzemenin işlenme ve mekanik özellikleri iyileştirmek, ötektoid üstü çeliklerde tane sınırlarında bulunan karbür ağını dağıtmak, yumuşatma tavına tabi tutulmuş çeliklerin sertlik ve mukavemetlerini artırmak amacıyla yapılan bir ısıl işlemdir. Çelik alaşımına uygun sıcaklığa ısıtılır ve sakin havada soğutulur.
Normalizasyon daha çok yarı mamullerde, yüksek sıcaklıkta dövülmüş veya haddelenmiş parçalarda kaba taneli yapının ince taneli hale getirilmesi için veya dökümden sonra meydana gelen çok az sünekliğe sahip kaba yapının düzenlenmesi için döküm malzemelerde uygulanır.
Çelikteki yapıyı küresel hale getirerek dengeli bir yapı oluşturmak amacıyla uygulanan bir ısıl işlemdir. Yumuşatma sonucunda sertlik önemli ölçüde düşer ve süneklik artar. Yüksek karbonlu çeliklerde yumuşatma ile talaşlı şekillenebilirlik iyileşirken, düşük karbonlu çeliklerde talaşlı şekillenebilirlik kötüleşir. Özellikle yüksek karbonlu çeliklerde yapının sertleştirme için uygun hale getirilmesi amacıyla yumuşatma tavlaması yapılması önemlidir.
Yumuşak tavlama, çeliğe uygulandığı gibi bakır ve pirinç alaşımlara da uygulanabilir.
Yumuşak tavlama, normalde yüksek karbonlu çeliklere ve takım çeliklerine daha yumuşak ve makineyle daha kolay işlenebilir bir yapı kazandırmak için uygulanır.
Bakır ve pirinç parçaların soğuk şekillendirmesi sırasında malzeme daha sert hale gelir. Soğuk şekillendirme ne kadar fazla olursa malzeme de o kadar sert olur. Soğuk şekillendirmenin etkisi yumuşak tavlamayla ortadan kaldırılabilir.
Yumuşak tavlamadan sonra elde edilen sertlik, çeliğin ya da alaşımın türüne bağlıdır.
Genelde yumuşak tavlama yapılan malzemeler:
Parçalarda mevcut olan iç gerilmeleri azaltarak sorun yaratmayacak seviyeye indirmek ya da tamamen yok etmek için yapılan ısıl işlemdir. İç gerilmeler yüzey ve çekirdek arasındaki sıcaklık farkından dolayı hızlı soğuma, doğrultma-bükme gibi plastik şekil verme, kaynakta veya ince yüzey tabakalarında talaşlı şekillendirme sonrası çok değişik nedenlerle meydana gelebilir.
Gerilim giderme, normalde kaba işlemeden sonra, final işleme öncesinde örneğin parlatma veya taşlama öncesinde yapılır.
Boyutsal açıdan dar toleransa sahip ve daha sonra işlem görecek parçalara örneğin nitrokarburizasyon gibi, gerilim giderme uygulanmalıdır.
Kaynaklanmış yapılar, gerilim gidermeyle gerilimsiz hale getirilebilir.
Gerilim giderme, malzemenin yapısını değiştirmez ve sertliğini büyük ölçüde etkilemez.
Gerilim giderme, sertleştirilmiş ve menevişlenmiş parçaların sertliğinin değişmemesi için menevişlendiği sıcaklığın yaklaşık 50°C altındaki bir sıcaklıkta yapılmalıdır.
Nitrokarburizasyondan önce gerilim giderme 600°C’nin üzerindeki sıcaklıklarda gerçekleştirilmelidir.
Bakır ve pirinç alaşımlarına da gerilim giderme uygulanabilir. Paslanmaz çelikler için normalde yüksek sıcaklıkta çözme işlemi gereklidir.
Östemperleme, beynit adı verilen metalurjik bir yapı üreten, orta karbonludan yüksek karbonluya kadar değişen demir alaşımlarına uygulanan bir ısıl işlemdir. Dayanım ve tokluğu artırmak, çarpılmaları azaltmak için kullanılır. Parçalar işlem sırasında sertleştirme sıcaklığına getirilir, sonrasında martenzit başlangıç sıcaklığının üzerinde bir sıcaklığa yeterince hızlı bir şekilde soğutulur ve istenilen beynit yapı elde edilene kadar bu sıcaklıkta yeterli sürede tutulur.
Östemperleme, daha çok 35-55 HRC sertliklerde, düşük çarpılmanın yanında tokluk da istenen orta ve yüksek karbonlu çelikler için kullanılır. İşlem, otomotiv sanayinde klipslerde ve maksimum esneklik ve tokluk istenen parçalarda yaygın kullanıma sahiptir.
Östemperin uygulama alanı genellikle küçük kesitli sac ve şeritlerden üretilen parçaları kapsar. Östemperleme özellikle, çok yüksek tokluk isteyen ince kesitli karbon çelik parçalara uygulanır.
Östemperleme, 38-52 HRC sertlik isteyen, orta ve yüksek seviyelerde karbon içeren SAE 1045 ile 1095, 4130, 4140, 5160, 6150 (C45 ile C100, 25CrMo4, 42CrMo4, 50CrV4) gibi demir bazlı alaşımlara ve küresel dökme demirlere uygulanır.
Kumlama, paslanmaz çelik ya da metalin üzerindeki kiri, yağı, pası ve korozyonu kaldırıp yüzeyin tekrar boyanmasını içeren yüzey temizleme işlemidir. Paslanmaz da kumlama paslanmaz çeliğin zaten uzun olan ömrünün daha da uzamasını sağlar.
Kumlama işlemi yapılırken özel olarak imal edilmiş grit diye bilinen aşındırıcı maddeler kullanılır. Kumlama, yüzeydeki mikro partikülleri temizlediği temizleyip paslanmaz çelik ve metalin özünü ortaya çıkartmaktadır.
Kumlama makinelerinde metal, cam ya da mineral esaslı aşındırıcı malzemeler kullanılabilir. Kumlama makinesine ve kumlanacak alanın malzemesinin cinsine göre seçilen malzeme farklılık gösterebilir. Kumlama yaparken nozul, nozul tutucu, maske ve eldiven gibi koruyucu ürünler kullanılmalıdır. Bu hem güvenliği hem de işin verimli yapılabilmesi için yardımcı olur.
Kumlama sarf malzemeleri olarak; paslanmaz çelik bilya, cam kürecik, alüminyum oksit bilya, çelik grid, bazalt silis, kuvars gibi aşındırıcılar kullanılabilir. Özellikle silis kum, çok hafif şiddette yapılacak olan kumlama tekniği ile birlikte kullanılır. Silis kumu kullanmak yüzeyin bozulmamasını sağlayacaktır. Grid ise kumlama gücü en yüksek olan kum çeşididir. Demir artığı olarak da bilinen grid, özellikle büyük yüzeylerde kullanılır.
Mekanik işlemlerle üretilen alüminyum alaşımlarının mukavemetinin arttırılması için ısıl işlem uygulanır. Bu işlemler 3 basamaktan oluşur:
Çözeltiye alma ısıl işleminde malzemenin solvüs eğrisi üzerindeki bir sıcaklığa ısıtıldıktan sonra, hızla bu sıcaklıktan soğutulması ile aşırı doymuş katı eriyik yapısı oluşturulur. Burada amaç çökelme sertleştirmesi yaratacak elementlerin çözünerek katı çözelti içinde hapsedilmesidir. Çözeltiye alma adımında üç faz görülür. Birincisi alaşım elementlerinin çözünerek zengin bir alüminyum matriks fazının oluşturulması ki bunlar daha sonra çökelme sertleşmesi yaratacaktır, ikincisi çözünmeyen bileşenlerin küreselleşmesi ve üçüncüsü mikro yapının homojenleşmesidir. Hızlı soğutma yani su verme işlemi çözünen elementlerin çözeltide kalmasını sağlamaktadır. Su verme esnasında ortaya çıkan gerilimin daha sonra parçanın kullanımında boyutsal kararlılık ve yorulma dayanımı gibi özellikleri üzerinde olumsuz etkileri olduğu bilinmektedir. Kullanılacak su verme yöntemi parçanın ağırlığı, geometrisi ve beklenilen özelliklerine göre belirlenir. Su verme sonrasında çözeltide kalan çözünen elementler, oda sıcaklığında yavaşça çökelmeye başlarlar. Bir süre sonra bazı alaşımlar oda sıcaklığında oldukça sertleşebilirler. Buna doğal yaşlanma adı verilir. Suni yaşlandırma olarak anılan işlem ise döküm parçaların 100-200 °C gibi sıcaklıklarda tutulması ile yaşlandırmanın hızlandırılmasıdır. Yaşlandırma sıcaklığında süre arttıkça yavaş yavaş çökelti yapısı oluşur ve sertlik maksimum değerine doğru artar. Daha fazla yaşlandırmaya devam edilirse sertlik düşmesinin görüldüğü aşırı yaşlanma durumu ortaya çıkar.
SERTLEŞEBİLEN ALÜMİNYUM ALAŞIMLARI
Düşük basınçlı sementasyon (karbürizasyon) işlemi, geleneksel sementasyon işlemine göre verimlilik açısından daha üstündür. Uygulanacak Düşük Basınçlı Sementasyon (LPC) işlemi ile ortamdaki hava boşaltılarak işlem sonucunda kurumsuz ve kaliteli yüzey oluşturulur, homojen sert doku derinliğine imkân verilir. Düşük basınçlı sementasyon yöntemi iç oksidasyonu azaltması, oluşan yeni tabakaların yüksek oranda aynı olması, yani tekrarlanabilirliğinin yüksek olması gibi avantajlarının yanında, işlem sonrasındaki boyutsal değişimin minimum olduğu ürünler elde edilmesine olanak sağlamaktadır.
LPC yöntemi aşağıdaki adımlardan meydana gelmektedir:
LPC’nin genel uygulama alanları dişliler, şaftlar, akslar, nozullar, enjektörler, miller vb. ürünlerdir.
Taşlama işlemi farklı formlardaki sert aşındırıcılar ile iş parçalarının ve yarı mamullerin yüzeyinden talaş kaldırılmasına verilen isimdir. Taşlamanın yapıldığı makine taşlama tezgâhı ismini alır. Taşlama tezgâhları ürünlerin yüzey kalitelerini arttırmanın yanında ölçüsel anlamda da daha hassas ürünlerin ortaya konmasını sağlamaktadır.
Taşlama makinelerinde kullanılan kesici taşlar, sert ve aşındırıcı özelliğe sahip parçacıkların, birleştirme elemanları ile üretilmesiyle elde edilmektedir. Kesici taşlar, taşlama tezgahlarında oldukça yüksek devirlerde döner. İş parçası üzerine temas eden bu kesici taşlar sayesinde düşük derinliklerde talaş kaldırma işlemi uygulanmaktadır.
Taşlama işlemi ile yüzey kalitesi artırılmaktadır. En fazla kullanılan taşlama yöntemleri arasında düzlem yani satıh taşlama makinesi bulunur. Taşlama işlemi imalatta son işlem olarak ifade edilebilir. Ancak bazı malzemelerde taşlama ile elde edilen yüksek yüzey kalitesinin istenmediği durumlar da olabilmektedir.
Malzeme yüzeyine azot difüze ettirilerek gerçekleştirilen bir düşük sıcaklık yüzey sertleştirme işlemidir. Nitrasyon işlemi uygulanan parçalarda yüzey sertliği, yorulma dayancı ve korozyon dayanımı ile (enjeksiyon kalıplarında) sıvı malzeme akış kalitesi yüksek oranda artarken yapışma sorunu giderilir.
Gaz Nitrasyonun Diğer Yüzey Sertleştirme İşlemlerine Göre Avantajları;
Proses sıcaklığı düşük, ısıtma ve soğutma hızları tamamen kontrol altında olduğundan, diğer sertlleştirme yöntemlerine kıyasla distorsiyon (çarpılma) minimal düzeydedir. Kullanılan fırın atmosferi sayesinde malzeme yüzeyinde tufal yada artık kimyasallar bulunmaz. Gri renkte temiz bir yüzey elde edilir. Plazma nitrasyonun aksine parçalardaki kör deliklerin yüzeyleri de sertleştirilebilir. Prosesler, KN kontrollü fırınlarımızda ve sürekli bilgisayar kontrolünde yapıldığından sertlik, sertlik derinliği, beyaz tabaka kalınlığı gibi parametreler şarja özel olarak ayarlanabilir, izlenebilir ve tekrar edilebilir.
Genel uygulamaları: dişliler, krank milleri, eksantrik miller, kam takipçileri, vana parçaları, yaylar, ekstrüzyon vidaları, kalıp döküm takımları, dövme kalıpları, alüminyum ekstrüzyon kalıpları, enjektörler ve plastik enjeksiyon kalıpları.
Nitrasyon krom, molibden, vanadyum ve alüminyum gibi nitrür oluşturucu elementleri içeren çelik çeşitlerine uygulandığında daha etkilidir. İşlem, sıcak iş, soğuk iş çelikleri ve kalıp çelikleri gibi takım çeliklerine de uygulanabilir. Nitrasyon düşük sıcaklıklarda gerçekleştiği için yay çelikleri de bu yöntemle sertleştirilebilir, bu sayede otomotiv sektöründe kullanılan yayların yorulma ömrü uzatılır. Genelde, %5’e kadar krom içeren tüm demir bazlı malzemelere gaz nitrasyon uygulanabilir. Daha yüksek alaşımlı çelikler ve paslanmaz çelik için, gaz nitrasyon yerine plazma nitrasyon göz önüne alınabilir. Düşük yoğunluklu sinterlenmiş çelikler için gaz nitrasyonu önerilmez.
En iyi sonuçları elde etmek için malzeme, gaz nitrasyon öncesinde sertleştirilmiş ve menevişlenmiş olmalıdır.
Yaşlandırma, metalin yapısındaki alaşım malzemesinin çökelmelerini sağlayarak metale dayanç kazandırmak için uygulanan bir işlemdir. Çözeltiye alma, bir alaşımı uygun sıcaklığa getirip, o sıcaklıkta yeterince uzun süre tutarak bir ya da daha fazla bileşik oluşturup, katı çözeltiye karışmasını sağlayıp ardından bu bileşenlerin çözelti içinde kalmasını sağlamak için yeterince hızlı bir şekilde soğutulması işlemidir. Sonraki çökelme ısıl işlemleri, doğal yolla (oda sıcaklığında) ya da yapay olarak (daha yüksek sıcaklıklarda) kontrollü bir şekilde bu bileşenlerin, serbest bırakılmalarına izin verir.
Uygun çözeltiye alma ve yaşlandırma işlemleri ile, ısıl işlem uygulanabilir alaşımların mekanik özellikleri geliştirilebilir. Örneğin, bazı alaşımlar için dayançla birlikte korozyon direncini arttırmak ya da bunun tersini gerçekleştirmek mümkündür.
Alaşım ve kesitlere bağlı olarak, çözeltiye alma işlemi sırasında, çarpılmayı azaltmak için farklı soğutma yöntemlerinden faydalanılabilinir.
Ni-Hard sertleştirme karbonun yumuşak grafit olarak ayrılmadığı aksine, sert demir sementit olarak meydana geldiği bir sertleştirme türüdür.
Ni-Hard sertleştirme yüke ve basınca dayanıklıdır, fakat aynı zamanda gevrektir. Ayrıca düşük bir çekme dayanımına sahiptir. Uygun soğutma ve alaşım elamanları vasıtasıyla, tamamı sertleştirilmiş yapıya sahip, sertleştirilmiş yüzey veya yüzey tabakası sert ve çekirdeği özlü dış tabakası Ni-Hard sertleştirme yapılabilir.
Ni-Hard sertleştirme, örneğin kırıcı plakalar, küresel değirmen için küreler ve temizleme ve döküm makinalarının aşındırma parçaları gibi, sert ve aşınmaya dayanıklı olması gereken parçalar için kullanılır.
Döküm, sıcak veya soğuk dövme, çekme, kaynak, talaşlı imalat, taşlama ve EDM (tel ve dalma erozyon) yapılmış metallere uygulanır.
Malzemede oluşacak iç gerilmeleri ve gerek ısıl işlem gerekse çalışma şartlarında oluşabilecek boyutsal değişiklikleri azaltmak amacıyla yapılır. Metalin tipine göre 150°C ile 650°C arasında yapılır. Duruma göre koruyucu atmosfere ihtiyaç duyulabilir.
Gerilim giderme, sertleştirme ısıl işlemi yapılmış bir malzemeye yapılıyorsa işlem sıcaklık ve süresinin malzemenin sertliğini düşürmeyecek şekilde seçilmesi gerekmektedir.
Ar-Ge Merkezimizde ve yetkili kişiler ile gerçekleştirdiğimiz çalışmalar sonucunda, talep ve istekleriniz doğrultusunda firmanıza ve malzemeye özel hazırlanan ısıl işlem prosesleridir.
Düşük Basınç Karbonlama (LPC), Vakum Sementasyon olarak da bilinir. Diğer sertleştirme işlemlerine benzer şekilde, Vakumlu karbürlemenin amacı tok ve sert çekirdekli, aşınmaya dayanıklı bir yüzeye sahip parça elde etmektir. Sürekli yüklenme ile çalışan paröaların yorulma sınırını artırmak için uygulanır. Tipik uygulamalar arasında dişli parçaları, makine bileşenleri, yatak bileşenleri ve motorlar için enjeksiyon sistemleri yer alır. Kasa sertleştirme temelde üç adımdan oluşur. Parçalar önce östenitlenir, ardından karbürlenir ve gerekli karbon profiline ulaşıldığında su verilir ve ardından bir tavlama aşaması gelir.
LPC işlemi, 870 °C ila 1050 °C arasındaki bir sıcaklık aralığında ve 5 mbar ile 15 mbar arasındaki bir basınç aralığında gerçekleşir. Çoğu durumda vakum karbonlama sıcaklığı 920 °C ile 980 °C arasındadır. İşlemin tamamı sırasında, işlenmiş bileşenler herhangi bir oksijen izine maruz kalmaz.
Karbon kaynağı olarak asetilen C2H2 (etin) gibi oksijensiz hidrokarbonlar kullanılır. Hidrokarbonlar, birkaç milibarlık bir basınç yaratarak fırın odasına enjekte edilir. Delikler ve hatta kör delikler gibi karmaşık şekiller için bile homojen bir karbonlama sağladığı için asetilen kullanılması tavsiye edilir.
Vakum sementasyon - karbonitrasyon işleminin genel olarak uygulandığı çelikler aşağıdaki gibidir.
Karbonitrürleme işlemi, karbürleme işleminin modifiye edilmiş bir biçimidir. Sementasyona ek olarak fırın atmosferine amonyak ilave edilir, böylece çelik yüzeyine karbon ile birlikte azot ilavesi yapılır. İşlemin karbürlemeye göre farkı, daha düşük sıcaklıklarda, daha kısa işlem sürelerinde yapılması ve sonuç olarak daha ince sertlik tabakasının oluşturulmasıdır. Karbonitrürleme işlemi, genellikle 0,05-0,5 mm. sertlik derinliğinin istendiği durumlarda ve sementasyona uygun olmayan çeliklerin seçilmesi durumunda uygulanır.
Karbürleme işlemi sonrası çelik menevişlenerek malzemede bulunan gerilimler azaltılır ve istenen nihai sertlik değeri elde edilir.
Karnonitrürleme uygulanabilecek malzemeler;
Takım çeliklerinin kullanıldığı kalıpların ömrü pek çok faktöre bağlı olarak değişir; bunlar arasında kalıp çeliğinin kimyasal kompozisyonu, çeliğin üretim prosesi, kalıbın boyutu ve dizaynı, kalıp yapım teknikleri, üretim şartları, kalıbın bakımı ve ısıl işlem sayılabilir. Takım çeliklerinin metalurjik ve mekanik özellikleri kritik şekilde ısıl işleme bağlıdır. Çoğu takım çeliği yüksek sertleşebilirliğe sahip olmasına ve havada sertleştirilebilmesine rağmen; mekanik özelliklerdeki iyileştirmenin, soğutma hızının arttırılmasıyla yükseltilebileceği bilinmektedir. Sertliğe ek olarak; bu prosesler malzemenin tokluğuna ve temper direncine de etki etmektedir.
Kalıp sektöründe; örneğin uç noktalarda seyreden sıcaklık döngülerinin, kalıbın çalışma yüzeyindeki çatlama-kırılmaların en önemli etmeni olduğu bölgelerde; malzeme özelliklerinin optimizasyonu çok kritik bir noktadır. Ayrıca; malzemenin temper direncinin de büyük oranda ısıl işleme bağlı olduğu görülmüştür. Takım çeliklerinde beklenen performansı sadece kaliteli çelik kullanarak elde etmek mümkün değildir. Çelik kalitesi kadar ısıl işlemin ve ısıl işlem sonrasında elde edilen mikroyapıların bir takım çeliğinin mekanik ve termal özelliklere etkisi son derece büyüktür. Yüksek sıcaklık direnci, tokluk ısıl yorulma direnci gibi özellikleri östenitleme, soğutma ve temperleme işlemleri ile olumlu ya da olumsuz olarak değiştirmek mümkündür. Karmaşık biçimli ve değişik kesitli takım ve kalıplara, su verme işleminde oluşacak kasılma ve çarpılmayı önlemek için mutlaka gerilim giderme tavı uygulanır. Bu işlem kaba mekanik işlemlerden sonra ve ince mekanik işlemlerden önce yapılır.
Vakum sertleştirme işlemi genel olarak takım, kalıp ve martenzitik paslanmaz çeliklerin sertleştirmesinde kullanılan bir yöntemdir. İşlem, ıslah işlemi ile aynı prensipte olup, temel farklılıkları kullanılan ekipman, atmosferik ortam ve soğutma ortamı oluşturmaktadır. Vakum sertleştirme işlemi uygulanacak çelik, öncelikle vakum fırınında vakum ortamına alınır. Böylece ısıtma süresince atmosferden malzeme yüzeyine difüze olacak impüritelerin önüne geçilmiş olunur.
Vakumlama işlemi ardından fırın proses sıcaklığına çıkarılır (850-1250) ve bu sıcaklıklarda östenitik dönüşüm gerçekleşir. Östenit dönüşümü gerçekleştikten sonra soğutma aşamasına geçilerek çelikte martenzitik dönüşüm (sertleştirme) tamamlanır. Soğutma ortamı olarak yüksek basınç altında azot, hidrojen, argon veya yağ kullanılabilir. Martenzitik dönüşümü tamamlanmış çelik, gerekli ise kalıntı östenitin giderilmesi için derin soğutma işlemine ve ardından meneviş işlemine, gerekli değilse direkt olarak, istenen sertliğin ve gerilimin alınması için menevişleme işlemine sokulur. Bu işlemde tercihen vakum ortamı bulunan bir fırında gerçekleştirilir.
Menevişleme işlemi ardından malzeme istenen sertliğe ve mikroyapıya ulaşmış bir halde üretimindeki bir sonraki aşamaya hazır hale gelir.
Vakum sertleştirme işleminde soğutma ortamı olarak genellikle azot gazı kullanıldığı için soğutma hızı diğer işlemlere göre daha düşüktür. Bu sebep ile işlemin uygulanacağı çeliğin yüksek alaşımlı ve yüksek swertleşebilirlik özelliğine sahip olması gerekmektedir. Vakum sertleştirme işleminde sık olarak; soğuk iş takım çeliği, sıcak iş takım çeliği, plastik kalıp çeliği, yüksek hız çeliği ve martenzitik paslanmaz çelikler kullanılmaktadır.
Plazma Nitrürleme (nitrasyon), demir esaslı malzemelerde uygulanan bir yüzey sertleştirme yöntemidir. İşlem için özel tasarlanmış vakum fırınlarında yapılan Plazma Nitrasyon işlemi, elektrik akımı vasıtasıyla proses gazlarının iyonize edilerek iş parçalarına yönlendirilmesi sayesinde gerçekleşir.
İş parçalarını homojen olarak saran plazma fazı ile yavaş yavaş ısınan parçalarda difüzyon sıcaklığına ulaşıldığında azot atomları yüzeyden içeri doğru yayılmaya başlarlar.
Plazma Nitrasyon işlem sıcaklığı, malzemenin cinsine, daha önce görmüş olduğu ısıl işlemlere ve arzu edilen yüzey özelliklerine bağlı olarak 350-580 °C arasında olabilir. İşlem süresi ise gene arzu edilen özelliklere bağlı olarak 15 dakikadan 120 saate kadar sürebilmektedir.
Genel uygulamalar, dişliler, krank milleri, kam mili, kam izleyicileri, vana parçaları, sıkma vidaları, basınçlı döküm kalıpları, dövme kalıpları, soğuk şekillendirme kalıpları, enjektörler ve plastik enjeksiyon kalıpları, uzun miller, akslar, debriyaj ve motor parçalarını içermektedir. Yüzeyde maskeleme istenen durumlarda, plazma nitrasyon ve plazma nitrokarburizasyon, diğer gaz proseslerinin yerine sıklıkla tercih edilir.
Plazma nitrasyon, demir bazlı malzemelerin tümüne, hatta yüksek gözenekli sinterlenmiş çeliklere, dökme demirlere ve krom içeriği %12’yi geçen yüksek alaşımlı takım çeliklerine bile uygulanabilir. Paslanmaz çelikler ve nikel bazlı alaşımlar plazma nitrasyon işleminden geçirilebilir ve düşük sıcaklık uygulamalarında korozyon dirençlerinin çoğunu korurlar. Titanyum ve alüminyum alaşımlarının plazma nitrasyonu özel uygulamalardır. Şaft ve dingiller gibi büyük makine parçaları üzerindeki ağır yükler için, özel krom ve alüminyum alaşımlı nitrasyon çelikleri, 1000 HV’nin üstünde yüzey sertliğine sahip oldukları için, plazma nitrasyon kadar büyük fayda sağlarlar.
İzotermik tavlama hem malzemenin işlenebilirliğini artırmak hem de sementasyon sırasında oluşabilecek deformasyonları azaltmak amacı ile yapılan bir işlemdir.
Çeliğe işlenebilirlik için gerekli olan doğru ve homojen iç yapıyı kazandırır. Çeliğin perlitik yapıya dönüştürülmesi için yapılan bir işlemdir. Hassas olarak işlenecek parçalar ve yüzey işlemi görecek parçalara uygulanmaktadır. Özellikle güç ve hareket ileten makine elemanlarında iyi ve homojen bir iç yapı sağladığı ve işlenebilirlik kabiliyetini arttırdığı için kullanılır.
Bu işlem daha çok yarı mamullerde, yüksek sıcaklıkta dövülmüş, haddelenmiş veya kaynak çevresi gibi farklı ısı etkisi altında kalmış bölgelere sahip olan parçalarda ve kaba taneli malzemelerin tane yapısının inceltilmesi için uygulanır.
Çelikleri Ac1 sıcaklık çizgisi civarında uzun süre tuttuktan ve bu bölgede salınımlı olarak tavlandıktan sonra, yavaş soğutma (fırında soğutma) ile karbürlerin küresel şekle dönüştürülmesi işlemidir. Çeliklerin işlenmesini kolaylaştırmak ve sünekliğini artırmak amacıyla kullanılır.
Küreselleştirme tavı 3 yöntemde yapılabilir.
1. Çelik malzeme Ac1(723 ˚C) çizgisinin hemen altındaki bir sıcaklığa uzun süre (15-25 saat) tavlanır.
2. Çelik malzeme, düşük kritik sıcaklık çizgisinin (Ac1) hemen altında ve üstündeki sıcaklıklar arasında salınımlı olarak tavlanır.
3. Malzeme Ac1 kritik sıcaklık çizgisinin üzerindeki bir sıcaklıkta tavlandıktan sonra ya fırında çok yavaş soğutulur ya da Ac1 çizgisinin hemen altındaki bir sıcaklıkta uzunca bir süre tutulur.
Yüksek sıcaklıktaki tavlama işlemi, çeliğin içerisindeki perlitik yapı ile sementit fazının parçalanarak dağılmasına neden olur. Küreselleştirme tavı sonucunda, ferritik bir matris ile bunun içerisinde dağılmış durumda bulunan küre biçimindeki karbürlerden oluşan bir iç yapı elde edilir. Küreselleştirme tavı sonunda çeliğin sertliği azalır, bu işlem sonucunda, ötektoid üstü çelikler işlenmeye elverişli hale gelir.
Küreselleştirme tavı daha çok yüksek karbonlu çeliklere uygulanır. Düşük karbonlu çelikler nadiren küreselleştirme tavına tabi tutulurlar. Çünkü bu tür çelikler küreselleştirme tavı sonunda çok yumuşarlar ve bu aşırı yumuşama talaşlı işlem sırasında bazı zorluklar doğurur. Orta karbonlu çelikler ise yeterli ölçüde süneklilik kazanmaları için plastik şekil verme işleminden önce, bazen küreselleştirme tavına tabi tutulurlar. Küreselleştirme tavı sırasında tavlama süresinin iyi ayarlanması gerekir. Eğer çelik, gereğinden daha uzun süre tavlanırsa sementit parçacıkları birleşerek uzama gösterirler ve bu durum çeliğin işlenme kabiliyetini olumsuz etkiler.
T6 ısıl işlemi çözeltiye alma, su verme ve yapay olarak yaşlandırma adımlarından oluşmaktadır. Çözeltiye alma işlem adımı alaşımın mekanik özelliklerini olumlu yönde etkileyen Cu ve Mg gibi elementlerin çözünürlüğünün yüksek olduğu katılaşma (solidüs) sıcaklığı üzerindeki bir sıcaklığa alaşımın ısıtılarak bu sıcaklıkta bir süre beklenilmesi suretiyle söz konusu alaşım elementlerinin katı hal çözünürlüklerinin arttırılmasını amaçlayan bir işlemdir. Çözeltiye alma adımından sonra gelen su verme işlem adımı ile alaşım aniden soğutularak içerisinde çözünmüş olan elementlerin çökelmesi engellenerek düşük sıcaklıkta aşırı doymuş bir yapı elde edilir.
T6 ısıl işleminin son aşamasını oluşturan yaşlandırma işlem adımı, dayanım artışı sağlayan elementlerin yapıda kararlı çökeltiler oluşturarak dayanımın artmasını sağlamaktadır. Bu süreç T6 ısıl işleminde bir fırın içerisinde belirli bir sıcaklıkta gerçekleştirildiği için yapay yaşlandırma olarak adlandırılırken, diğer ısıl işlemler için bu süreç oda sıcaklığında gerçekleştirilebilmektedir. Bu durumda süreç doğal yaşlandırma olarak adlandırılır.
T7 ısıl işlemi solüsyona alma ısıl işleminden geçirilip ve aşırı yaşlanma adımlarından oluşmaktadır. Alüminyum alaşımı bünyesindeki alaşım elemanlarını katı çözeltiye almak için malzemenin 520 °C veya üzerinde belirli bir süre tutulup ani olarak soğutulması. Bazı alüminyum alaşımlarında (örneğin 6060/6063/AlMgSi0.5) ekstrüzyon gibi sıcak bir prosesten sonra malzemenin hava ya da su ile ani soğutulması, solüsyona alma ısıl işlemi sonucunu verir.
T7 ısıl işleminin son aşamasını oluşturan yaşlandırma işlem adımı, alüminyum alaşımının oda sıcaklığında bekletilmesiyle, katı çözelti içindeki alaşım elemanlarının katı çözeltiden ayrılıp çökelerek “çökelme sertleşmesi” mekanizması ile malzemenin sertliğinin artması sağlanır.
Çözeltiye alma işlemi genellikle 450 ile 575°C sıcaklıkları arasında havada uygulanır, ardından hızlı bir şekilde su verme işlemi yapılır. Soğutma işleminde soğuk su, sıcak su ve kaynamış su (T61 meneviş), su-polimer (glikol) çözeltisi, su püskürtücü ya da tazyikli hava kullanılır. 2XXX, 6XXX, 2XX ve 3XX alaşımları için, T4 meneviş doğal yaşlanma işlemi, ortam sıcaklığında uygulanır ve çoğu zaman 96 saat sonra ancak en dengeli menevişe ulaşılır. Yapay yaşlandırma 93°C ila 245°C sıcaklıklar arasında, T6 ve T7X menevişleme işlemlerini gerçekleştirebilmek için yapılır.
Çözeltiye alma işleminin hemen ardından yapılan hızlı su verme aşamasından sonra, bütün alaşımlar nispeten yumuşak bir yapıya sahip olurlar, birkaç saat içinde işlenmeleri halinde kısmen şekil verilip düzeltilmeleri mümkündür. Bu alaşımlar ortam sıcaklığında doğal yaşlandırma yoluyla sertleştirilir, bu süreçte sertlik seviyeleri kademeli olarak artarken diğer yandan su verme işleminden de geçerler. İstenildiği takdirde, alaşım 0°C’nin altında soğutma yoluyla sıkıştırılarak, su verme işleminin birkaç saat ardından şekil vermek ve düzeltme yapmak mümkündür. Birkaç günlük olan depolama süresini uzatmak amacıyla su verilmiş meneviş durumunu koruması için, -23°C derece veya altına soğutulur.
Çözeltiye alma ve yaşlandırma işlemleri öncesinde azami oranda biçimlendirme yapabilmek için, alaşımlar öncelikle 400 ile 425°C sıcaklık aralığında ısıtılıp, ardından 235°C altına yavaşça soğutularak dengeli, yumuşak O tipi meneviş için hazırlanır, şekil verilir sonrasında çözeltiye alma ve yaşlandırma işlemleri uygulanır.
Vakum sert lehimleme (Brazing), iki veya daha fazla metalin bir dolgu metalini veya sert lehim alaşımını eriterek çok hassas bir birleştirme yöntemidir. Vakum sert lehimleme (vakum brazing) işlemi yeni bir teknolojidir ve Döksan, vakum sert lehimleme işlemini uygulamaktadır.
Vakum sert lehimleme, 450 ˚C’nin üzerinde yapılan bir birleştirme işlemidir. Sıcaklık 450 ˚C’nin üzerinde, birleştirilecek malzemelerin erime sıcaklıklarının altında olacak şekilde seçilir. Birleştirme işlemi, ergime sıcaklığı ana malzemenin ergime sıcaklığının altında olan ilave bir dolgu malzemesi kullanılarak yapılır.
Vakum sert lehimleme işlemi; güvenlik, emniyet, hijyen, sızdırmazlık istenen aşağıdaki sektörler için idealdir.
Vakum temperleme fırınları direkt ısıtma-soğutmalı ve indirekt ısıtmalı olarak üretilmektedir.
Isıl işlem görecek malzemelerin temperleme, gerilim giderme ve oksidasyon işlemlerinin (İndirekt ısıtmalı) tek fırında yapılabilmesine olanak sağlamaktadır.
Temperleme sonrasında yüzey temizliği gerektirmeyen yüzey kalitesi elde edilir.
Nitrasyon bir yüzey işlem prosesidir. Azotun çelik yüzeyine difüzyonun sonucu malzemenin yüzeyinde aşınma direncinin yüksek olduğu sert bir tabaka oluşur. Her malzemenin bir nitrasyon kabiliyeti vardır. Nitrasyon bazı çeliklerde korozyon direnci ve yorulma dayanımını artırır. Bazı çeliklerde ise korozyon direncini düşürür.
Düşük sıcaklık yüzey sertleştirme işlemlerinden biri olan nitrasyon; çelik parça yüzeyine azot atomlarının ara yer atomu olarak gönderilmesi ile yüzeyde sert bir tabakanın oluşturulması esasına dayanır. Azot sağlayıcı ortam olarak tuz banyosu ve gaz atmosferi kullanılabilir.
Nitrürleme işlemi 480-540 °C gibi düşük sıcaklıklarda yapılmaktadır. Bu sıcaklıklarda karbonlu çelikler ferritiktir. Nitrürleme işlemi Al, Cr, Mo, Ti ve V gibi nitrür oluşturan elementleri içeren çeliklere uygulanmaktadır. Nitrürleme işleminde, çelik yüzeyindeki atomik azot iç kısımlara doğru yayınır ve genellikle 5-15 μm boyutunda çok ince nitrür çökeltileri oluşturmak için reaksiyona girer.
Çok sayıda işlenik ve döküm alüminyum alaşımının, çözeltiye alma ve çeşitli meneviş işlemleri ile yaşlandırma yapılarak dayanımları arttırılabilir. Alaşım ve kesitlere bağlı olarak, çözeltiye alma işlemi sırasında, çarpılmayı azaltmak için farklı soğutma yöntemlerinden faydalanılabilir.
Yapay yaşlandırma 93°C ile 245°C sıcaklıklar arasında, T6 ve T7X menevişleme işlemlerini gerçekleştirebilmek için yapılır. Çözeltiye alma işleminin hemen ardından yapılan hızlı su verme aşamasından sonra, bütün alaşımlar nispeten yumuşak bir yapıya sahip olurlar, birkaç saat içinde işlenmeleri halinde kısmen şekil verilip düzeltilmeleri mümkündür. Bu alaşımlar ortam sıcaklığında doğal yaşlandırma yoluyla sertleştirilir, bu süreçte sertlik seviyeleri kademeli olarak artarken diğer yandan su verme işleminden de geçerler.
Çökelme sertleşmeli paslanmaz çeliklerin niteliklerini geliştirmek, doğru ısıl işlem parametrelerini belirlemekle olur. Çözeltiye alma işleminin tek başına ya da ardından çökelme yaşlandırma sertleşmesi işlemiyle beraber uygulanması, çökelme sertleşmesi uygulanabilen paslanmaz çeliklerde sık sık kullanılır.
Isıl işlem görmemiş malzemeler, içerdikleri karbon oranlarına bağlı olarak, oda sıcaklığında farklı sertlikler gösterirler. Bazı malzemeler sertlikleri itibariyle kolay işlenemez durumda olabilirler. Özellikle plastik şekil değiştirme işlemleri için malzemelerin minimum sertlikte olması istenir. Bu sebeple, malzemelerin yumuşatılması amacıyla malzemelere vakum yumuşatma tavlaması yapılır.
Çelik malzemelerin, oda sıcaklığındaki yapıları, tanecikler halinde ve içindeki karbon oranıyla doğru orantılı olarak, ince uzun plakalar şeklinde, sıralı dizilmiş görünümdeki karbür çökeltileri şeklindedir. Perlit olarak anılan bu yapı içerisindeki karbür plakalarının sıklığı, malzemenin içerdiği karbon oranıyla artar ve bu durum sertliğin de artmasına sebep olur.
Vakum yumuşatma tavlaması yapılarak, ince uzun yapıdaki karbür plakalar, daha kısa ve küresel bir yapıya dönüştürülür. Bu durumda çelik ilk haline oranla daha yumuşak ve kolay şekillendirilebilir bir yapıya sahip olur.
Isıl işlem görmemiş malzemeler, içerdikleri karbon oranlarına bağlı olarak, oda sıcaklığında farklı sertlikler gösterirler. Malzemeler sertlikleri itibariyle kolay işlenemez durumda olabilirler. Özellikle plastik şekil değiştirme işlemleri için malzemelerin minimum sertlikte olması istenir. Bu sebeple, malzemelerin sadece işleneceği bölgenin yumuşatılması amacıyla malzemelere bölgesel yumuşatma yapılır.
Çelik malzemelerin, oda sıcaklığındaki yapıları, tanecikler halinde ve içindeki karbon oranıyla doğru orantılı olarak, ince uzun plakalar şeklinde, sıralı dizilmiş görünümdeki karbür çökeltileri şeklindedir. Perlit olarak anılan bu yapı içerisindeki karbür plakalarının sıklığı, malzemenin içerdiği karbon oranıyla artar ve bu durum sertliğin de artmasına sebep olur.
Bölgesel yumuşatma tavlaması yapılarak işlenecek bölge, ince uzun yapıdaki karbür plakalar, daha kısa ve küresel bir yapıya dönüştürülür. Bu durumda çelik ilk haline oranla daha yumuşak ve kolay şekillendirilebilir bir yapıya sahip olur.
Şekillendirilebilen alüminyum alaşımları genellikle ekstrüzyon ve haddeleme öncesi homojenizasyon ısıl işlemine tabi tutulur. Homojenleştirme işleminin amacı; dendritik yapıdaki konsantrasyon farklılıklarının giderilmesi, katılaşma esnasında oluşan kararsız fazların çözünmesi ve alaşımın ekstrüzyon ve haddeleme sırasında tane sınırını kontrol eden kararlı çökeltilerin oluşturulması, alaşım elementlerinin yapı için homojen olarak dağılmasını sağlamaktır.
Karmaşık alaşım sistemlerinde kararsız bileşiklerin yanında malzemenin sünekliğini azaltan ve çözünmeyen kararlı fazlar da bulunur. Homojenleştirme işleminde bu alaşımların boy/en oranlarının azaltılması sağlanarak süneklik arttırılır.
T82: Çözelti ısıl işleme tabi tutulur, minimum %2 kalıcı set ile kontrollü gerdirilir ve ardından yapay olarak yaşlandırılır
T81: Çözelti ısıl işleme tabi tutulur, soğuk işlenip ve yapay olarak yaşlandırılır.
