2 sertleştirme isıl İşlemi ve sertleşebilirlik.pdf
TRANSCRIPT
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
1/27
MMT440eliklerin Isllemi
2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik
Yrd. Do. Dr. ErsoyEriir2011-2012 Bahar Yaryl
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
2/27
Genel Bak
2
2. Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik
2.1. Tanmlar2.2. Su verme ve temperleme
2.2.1. stenitleme2.2.2. Su verme
2.2.3. stemperleme(Beynitleme)2.2.4. Temperleme
2.2.5. Temper gevreklii2.2.6. kincil sertlik etkisi
2.3. Sertleebilirlik testi
2.4. Sertleebilirlik hesaplanmas
2.5 Sementasyon
2.6 Sertletirilmi eliklerin zellikleri2.6.1. Mukavemet sertlik
2.2.2. Kalnt gerilmeler
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
3/27
TS 1112 EN 10052 Standardna gresertle tirme
3
TS 1112 EN 10052 Standardna gre iki tipsertletirme ikiye ayrlr
1. Sertletirme: stenitleme ve souma ilestenitin tamamen ya da ksmen martenzitednt sl ilemlerdir. Baz durumlarda beynitdnm tercih edilebilir.Genellikle % 0.3 C ieren eliklere uygulanr.
2. Yzey sertletirme: Sementasyon ya dakarbonitrrlemesonras sertletirmenin elde edildiisl ilemlerdir.Genellikle < % 0.25 Clueliklere uygulanr.
Kaynak: Merkblatt 452
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
4/27
Genel Bak
4
2. Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik
2.1. Tanmlar2.2. Su verme ve temperleme
2.2.1. stenitleme2.2.2. Su verme
2.2.3. stemperleme(Beynitleme)2.2.4. Temperleme
2.2.5. Temper gevreklii2.2.6. kincil sertlik etkisi
2.3. Sertleebilirlik testi
2.4. Sertleebilirlik hesaplanmas
2.5 Sementasyon
2.6 Sertletirilmi eliklerin zellikleri2.6.1. Mukavemet sertlik
2.2.2. Kalnt gerilmeler
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
5/27
Su verme ve temperleme
5
Bu iki sl ilem genelde birlikte anlr ve aadaki basamaklardan oluur.
stenitleme: eliin stenitleme scaklna stlmas ve mikroyapnnhomojenletirilmesi
Su verme: Bir souma ortamnda (ya, su vb.) hzl souma
Temperleme: Ac1altndaki bir scakla tekrar stma ve sabit scaklktatutma
Kaynak: Bleck, 2008
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
6/27
Su verme ve temperlemede scaklk-sre
6
100
300
500
700
900
Scaklk,
C
Sre
stenitleme Su verme Temperleme
+F+K
F+P
M
B
AP
F
A
c3
Ac1
M
Kaynak: Bleck, 2008
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
7/27Martenzit ve karbon miktarna bal olarakula labilir en ksek sertlikler
7
Karbon miktar, Ktle-%
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
HRC
60
40
20
0
Burnsegore maks. sertlik
Hodge ve Orehoskiyegore martenzit miktarna balolarak hesaplanan sertlik
Hacim. -% Martenzit
50
80
90
95
99,9
% 0,15 Cde en yksek sertlik (% 99,9 Martenzit) 42 HRC,% 0,60 Cdeen yksek sertlik 65 HRC
Kaynak: Bleck, 2008
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
8/27Martenzit ve karbon miktarna bal olarakula labilir en ksek sertlikler
8
En yksek sertlik = K+50*(Ktle-% C) 2 HRC
Tamamen martenzitik yapda olan eliklerde:HRC
Kaynak: Bleck, 2008
Martenzit % K
100 35
80 30
50 23
%C-Ktle6020sertlikyksekEn
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
9/27eliklerde hzl souma ve sl ilemler
9
Kaynak: Mller, 2009
Normalizasyon
Patentleme
OstemperlemeBeynitleme
Martemperleme
Ara verilmisuverme
Martenzit
Martenzit
Beynit
Sre, sn
Sc
aklk,
C
Sre, sn
Suverme
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
10/27
Genel Bak
10
2. Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik
2.1. Tanmlar2.2. Su verme ve temperleme
2.2.1. stenitleme2.2.2. Su verme
2.2.3. stemperleme(Beynitleme)2.2.4. Temperleme
2.2.5. Temper gevreklii2.2.6. kincil sertlik etkisi
2.3. Sertleebilirlik testi
2.4. Sertleebilirlik hesaplanmas
2.5 Sementasyon
2.6 Sertletirilmi eliklerin zellikleri2.6.1. Mukavemet sertlik
2.2.2. Kalnt gerilmeler
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
11/27stenitleme scaklklarnn Fe-Cdi a ramnda sterimi
11
Kaynak: Bleck, 2008
Fe 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4500
600
700
800
900
1000
1100
1200
TemperaturinC
Perlit+
Fe C
Ferrit+
Perlit Perlit
723C
K
G
P S
3
+ Fe C3
E
1147C
Austenit
( - Mischkristall)
C in Massen-%
stenit-kat ergiyii
Karbon miktar, Ktle-%
Scak
lk,
C
tektoid alt elikler;GS izgisinin 30-50 C zerinde
tektoid st elikler;SK izgisi zerinde genellikle780-800 C arasnda
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
12/27Karbon miktarna bal olarak martenzitsertli i
12
Kaynak: Bleck, 2008
+
+Fe C3
Ms
Mf
1000
800
600
400
200
0
-200
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4
Kohlenstoffgehalt in Massen-%
TemperaturinC
1 Hrte von 2 mm - Plttchen, abgeschreckt aus dem Gebiet in Eiswasser mit 10% NaCl
2 Hrte nach Abschrecken aus dem Zweiphasengebiet + Fe C
3 Hrte nach vollstndiger Umwandlung in Martensit, abgeschreckt
aus dem durch Tiefkhlung
3
Gebiet
1200
1000
800
600
400
200
H
rteinHV10
20
40
0Restaus
tenit-
gehaltin
Vol-%
1
2
3
Karbon miktar, Ktle-%
Scaklk,
C
Sertlik,HV10
Kalntstenit,
Hacimsel
-%
1 Sertlik, 2 mm plaka kalnl iin- blgesinden % 10NaCl ieren buzlu suda su verme2 Sertlik, +Fe3C ift faz alanndan su verme3 Sertlik, tamamen martenzite dnm, alanndan sfralt ilemi ile souma
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
13/27stenitleme scaklklar
13
Kaynak: Bleck, 2008
94(%V)23(%Ni)
10(%Mo)74(%Al)5(%Cr)45(%Si)8(%Mn)%C264947C
A
Su verilmi ve temperlenmi elikler
Alamsz vedk alaml eliklerde (%C>0,8) 780-820 C
Dkme demirlerde 850-880 C
Yksek alaml takm eliklerinde(scak ve souk i takm elii) 950-1100 C(yksek hz elii) 1150-1230 C
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
14/27ZS-Zaman Scaklk stenitlemeDi a ramlar
14
Kaynak: Mller, 2009
Sre, sn
Scaklk,
C
Sre, sn
Homojen stenit
Istma hz, K/sn
stenitleme srasnda gerekleen difzyonabal olaylar;
Sementit ayrmas ve karbonun serbestkalmas
Demir atomlarnn ferrit yapsndan stenityapsna gemesi
Serbest kalan karbonun stenittearayerlere yerlemesi
Mikroyap bileenleri
stenit
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
15/27
Genel Bak
15
2. Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik
2.1. Tanmlar2.2. Su verme ve temperleme
2.2.1. stenitleme2.2.2. Su verme
2.2.3. stemperleme(Beynitleme)2.2.4. Temperleme
2.2.5. Temper gevreklii2.2.6. kincil sertlik etkisi
2.3. Sertleebilirlik testi
2.4. Sertleebilirlik hesaplanmas
2.5 Sementasyon
2.6 Sertletirilmi eliklerin zellikleri2.6.1. Mukavemet sertlik
2.2.2. Kalnt gerilmeler
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
16/27
Souma
16
Kaynak: Mller, 2009
Soutma ortam
Gaz AkkanErgimi metal
Tuz banyosu
Soutma yalarSuda znenkonsantreler
Mineral katklolmayan
Mineral katklolan
Aquatensit
tipi
Feroquench
tipi
Aquacool
tipi
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
17/27
1000 Cde stenitleme sonras tamamen martenzitednm iin gerekli souma hzlar
17
Kaynak: Bleck, 2008
0 0,4 0,8 1,2 1,4
Kohlenstoffgehalt in Massen-%
200
400
600
800
1000
1200
KritischeAbkhlgeschwindigkeitinKs-1
Karbon miktar, Ktle-%
Kritikso
umahz,K/sn
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
18/27
Souma hzn etkileyen faktrler
18
Kaynak: Bleck, 2008
eliin s kapasitesi ve sl iletkenlii
Parann bykl, biimi ve yzey kalitesi
Para-souma ortam arasnda s iletimi
Souma ortamnn tipi, konsantrasyonu, scakl ve kartrlmas
Hzl soumatuzlu su
su
polimer zeltileri
ya
scak banyolar*hava
Yava souma
* tuz ya da ergimi metal
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
19/27
Polimer zeltilerinin ya yerinetercih edilme nedenleri
19
Kaynak: Bleck, 2008
Yangn riskinin ortadan kalkmas
Duman ve ya buhar kmamas
Para ile ya gibi direk temasta olmamalar
Su verme kapasitesini artrmalar ve daha dk maliyetlieliklerin sertletirilebilmesini salamalar
Parada ya giderme ilemine ihtiya duyulmamas
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
20/27
Akkan bir souma ortamndaso uma evreleri
20
Kaynak: Bleck, 2008
Su
Sulu zeltilerYa iin
Leidenfrost
scaklSouma ortam
buharlamascakl
210 840 85
J/sn.cm2 J/sn.cm2 J/sn.cm2Is ak
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
21/27
Su verme ve temperleme
21
Kaynak: Bleck, 2008
Kaynama evresi Film evresi
2001000 300 400 500 600 700 800
100
200
300
400
Deney parasscakl, C
Abkhlg
schwindigkeittinKs
-1
Konveksiyon evresi
Souma
hz,K/sn
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
22/27
Genel Bak
22
2. Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik
2.1. Tanmlar2.2. Su verme ve temperleme
2.2.1. stenitleme2.2.2. Su verme
2.2.3. stemperleme(Beynitleme)2.2.4. Temperleme
2.2.5. Temper gevreklii2.2.6. kincil sertlik etkisi
2.3. Sertleebilirlik testi
2.4. Sertleebilirlik hesaplanmas
2.5 Sementasyon
2.6 Sertletirilmi eliklerin zellikleri2.6.1. Mukavemet sertlik
2.2.2. Kalnt gerilmeler
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
23/27
stemperleme(Beynitleme)
23
Kaynak: Bleck, 2008
stemperleme(Beynitleme)
Beynitlemenin amac su verme sonras ferrit-perlit oluumunu engelleyerektamamen ya da ksmen beynitik bir mikroyapelde etmektir.
Genelde Cr, Mo, Mn ve B ieren eliklere uygulanr. Bylece ferritik-perlitikdnmler daha uzun srelere telenmi olur.
Srekli souma ile yada e sl souma (500 C altnda Ms zerinde) ileoluturulabilir.
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
24/27
Genel Bak
24
2. Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik
2.1. Tanmlar2.2. Su verme ve temperleme
2.2.1. stenitleme2.2.2. Su verme
2.2.3. stemperleme(Beynitleme)2.2.4. Temperleme
2.2.5. Temper gevreklii2.2.6. kincil sertlik etkisi
2.3. Sertleebilirlik testi
2.4. Sertleebilirlik hesaplanmas
2.5 Sementasyon
2.6 Sertletirilmi eliklerin zellikleri2.6.1. Mukavemet sertlik
2.2.2. Kalnt gerilmeler
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
25/27
50 CrMo4 eliindetem erleme scakl nn zelliklere etkisi
25
Kaynak: Bleck, 2008
2500
2000
1500
1000
500
0
0 100 200 300 400 500 600 700
100
80
60
40
40
0
R
und
R
inN/mm
m
p
2
Anlasstemperatur in C
Rm
Z
A
A
und
Zin%
Temperleme scakl, C
Rmve
Rp,N/mm2
AveZ,%
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
26/27
Temperleme kademeleri
26
Kaynak: Bleck, 2008
Temperleme kademeleri
1. Kademe (100-150 C): Karbon miktar % 0,2 zerinde ise, martenzitten -Karbrleri (Fe2C) kelmeye balamas.
2. Kademe (250-325 C): Kalnt stenitin beynit ya da martenzite dnmesi.
3. Kademe (325-400 C): Sementit (Fe3C) oluumunun balamas ve Fe2CninFe3Cye dnmesi.
4. Kademesi (>400 C): Martenzitin mikroyapsndatoparlanma verekristalizasyonun gereklemesi ve kusurlarn (rn: boyerler) giderilmesi.
5. Kademe (>450 C): Yksek alaml eliklerde ikincil sertlemeyi salayankarbrlerin kelmesi.
%
-
7/25/2019 2 Sertletirme Isl lemi ve Sertleebilirlik.pdf
27/27
55Cr3 eliindet l kl tki i
27
Kaynak: Bleck, 2008
100 200 300 400 500
Temperleme scakl,C
Anlassstufen
Restaustenit-
ge
haltin%
Rp0,2
Streckgrenze
inM
Pa
Z
Hcre oluumu ile toparlanmaFe3C Ostwald kabalamas
Cr,Mo,V Karbrleri
Fe2C Fe3CKalnt stenitgiderilmesi
Fe2C kelmesiHata yrelerinde C- birikmesi0
1
23
4
5
0
5
10
1200
1400
1600
1800
BrucheinschnrungZin%
0
20
40
60
Rp0,2
Temperle
mekademsi
Kalnt
stenit,
%
Akma
mukavemeti,
MPa
KesitdaralmasZ,
%