Everything You Should Know About The Tempering Process

Hiç bir metalin neden hem güçlü hem de bükülebilir olduğunu merak ettiniz mi? Yani keskin bir bıçak veya bir bina için güçlü bir çerçeve için kullanılan metal türünü kastediyorum. Sır genellikle temperleme adı verilen bir işlemdir. Uzun yıllardır metallerle çalıştım. Temperlemeyi anlamanın çok önemli olduğunu söyleyebilirim. Bu makale, bu harika ısıl işlem süreci hakkında bilmeniz gereken her şeyi açıklayacaktır. Ne olduğunu ve neden yaptığımızı açıklayacağım. Ayrıca sert, kırılabilir bir metali nasıl doğru sertlik ve tokluk karışımına sahip bir şeye dönüştürdüğünü de açıklayacağım. Bunu okuduktan sonra, metalleri günlük kullanım için nasıl hazırladığımızı anlayacaksınız.

Bir metaldeki temper nedir?

Bir metalin temperinden bahsettiğimde, ne kadar sertliğe ve tokluğa sahip olduğunu kastediyorum. Bunu metalin kişiliği olarak düşünebilirsiniz. Bir metal çok sert yapıldıktan sonra, kırılması da çok kolay olabilir. Bu özellikle çelik gibi bir alaşım için geçerlidir. Neredeyse cam gibi olabilir. Bu yüzden temperleme işlemini kullanıyoruz. Temperleme bir ısıl işlemdir. Demir bazlı alaşımları daha sert hale getirmek için kullanırız. Bu işlem süreci doğru dengeyi bulmaya yardımcı olur.

 Metalin sert olmasını istiyoruz, böylece keskin bir kenarı koruyabilir veya şeklini koruyabilir. Ancak üzerine baskı uyguladığınızda çatlayacak kadar sert olmasını istemiyoruz. Temper, o mükemmel orta noktadır. Temperleme işleminin ana nedeni, metalin mekanik özelliklerini dikkatli bir şekilde değiştirmektir. Bunu yapmak için sertleştirilmiş çeliği belirli bir sıcaklığa ısıtırız. Sonra soğumasını bekleriz. Bu işlem sertliği biraz azaltır. Ayrıca metalin kırılma olasılığını da azaltarak gevrekliğini azaltır. Metale daha fazla sünek lik verir. Bu, kırılmadan önce biraz bükülebileceği anlamına gelir. Doğru temperi elde etmek hem beceri hem de bilgi gerektirir. Tam sıcaklığın ve doğru sürenin çok önemli olduğunu öğrendim. Son temper, küçük bir matkap ucu veya bir binadaki büyük bir kirişin parçası olup olmadığına bakılmaksızın, metalin kullanıldığında nasıl davranacağına karar verir. Amaç, güç ve direncin en iyi karışımını elde etmektir.

Temperleme işlemi neden bu kadar önemli?

Tekrar söylemeliyim ki: temperleme işlemi, kullanışlı ve güvenli birçok metal ürün yapmak için çok önemlidir. Temperleme olmadan, her gün kullandığımız araç ve makinelerin çoğu iyi çalışmazdı. İlk kullandığınızda bir çip alan bir bıçağı düşünün. Ya da yoldaki ilk tümsekte kırılan bir araba parçasını. Temperlemenin büyüsü olmadan sahip olacağınız şey budur. Temperleme, iç gerilimleri azaltmak için kullanılır. Bunlar, bir metal sertleştirilirken içinde biriken basınçlardır. Bu gerilimler metali kırılgan yapan şeydir.

 Metali sertleştirmek için kullanılan sıcaklıktan daha düşük bir sıcaklığa ısıtarak, içindeki küçük parçaların hareket etmesine izin veririz. Daha az stresle bir şekle yerleşirler. Bu ısıl işlem süreci metali daha sert hale getirir. Ayrıca şokları daha iyi işlemesini sağlar. Temperlemenin faydalarını görmek kolaydır. İyi sertliği korurken daha iyi sünekliğe ve tokluğa sahip bir malzeme elde edersiniz. Bu, metalin enerji alabileceği ve kırılmadan biraz şekil değiştirebileceği anlamına gelir. Temperleme, güçlü ve güvenilebilecek bir metal yapmaya yardımcı olabilir. Bu, metal imalatında ve bir şeyler yapımında çoğu iş için ihtiyacımız olan şeydir.

Bir metali menevişlemeden önce nasıl sertleştirirsiniz?

 Temperi düşünmeden önce, önce metali sertleştirmeniz gerekir. Sertleştirme işlemi, metale ilk yüksek sertlik seviyesini veren şeydir. Karbon çeliği gibi bir alaşım için bu, metali çok yüksek bir sıcaklığa ısıtmak anlamına gelir. Üst kritik sıcaklığının üzerine ısıtılır. Malzeme bu noktaya ısıtıldığında, iç yapısı değişir. Bunu birçok kez gördüm. Metal, parlak kırmızı bir renk parlayana kadar ısıtılır.

 Metal doğru sıcaklığa ulaşır ulaşmaz, hızlı bir soğutmaya ihtiyaç duyar. Buna su verme diyoruz. Bu genellikle sıcak metali suya, yağa veya başka bir özel sıvıya koyarak yapılır. Bu hızlı soğutma veya su verme işlemi, martensit adı verilen değiştirilmiş yapıyı yerinde dondurur. Martensit, çeliği çok sert yapan şeydir. Ama dediğim gibi, kırılması da çok kolay. Soğuma hızının hızı burada çok önemlidir. Hızlı bir su verme, metali daha sert ve daha güçlü hale getirir. Bu sert ve kırılgan durum, temperleme işleminin başlangıç noktasıdır.

Temperlemeden ne gibi iyi şeyler gelir?

Bundan biraz bahsettim, ancak temperlemeden kaynaklanan iyi şeylere yakından bakalım. Ana amaç, metalin tokluğunu artırmaktır. Tokluk, bir malzemenin kırılmadan bir darbeye ne kadar iyi dayanabileceğidir. Sert ama kırılgan bir metal çok fazla tokluğa sahip değildir. Temperlemeden sonra, metal ani vuruşlarla başa çıkmada çok daha iyidir. Bu ısıl işlem, sertlik ve tokluk arasında iyi bir denge kurmakla ilgilidir.

İşte iyi bir temperden elde ettiğiniz ana faydalardan bazıları:

• Daha Az Kırılgan Hale Getirir: Bu en önemlisidir. Temperleme, metalin parçalara ayrılma olasılığını azaltır. Metali daha affedici hale getirir.
• Tokluğu Artırır: Metal daha fazla vuruş ve basınca dayanabilir.
• İç Gerilimleri Azaltır: İşlemin su verme kısmı, metalin içinde çok fazla basınç oluşturur. Temperleme, iç gerilimleri gidermeye yardımcı olur.
• Sünekliği Artırır: Metal kırılmadan önce daha fazla bükülebilir veya esneyebilir.
• İyi Sertliği Korur: Sertliği biraz azaltsanız da, temperlenmiş bir çelik parça hala çok serttir ve aşınmaya karşı savaşabilir.

Bu tablo, temperlemenin metallerin özelliklerini nasıl değiştirdiğini gösterir:

Karbon çeliği gibi bir metalde temperleme nasıl işler?

Karbon çeliği, temperlemenin nasıl çalıştığını açıklamanın harika bir yoludur. Karbon çeliğini sertleştirdiğinizde, yapısı çoğunlukla martensitten oluşur. Bu serttir ancak kırılması kolaydır. Temperleme işlemi, bu sertleştirilmiş karbon çeliğini belirli bir sıcaklığa ısıtmayı içerir. Bu sıcaklık, alt kritik sıcaklığının altındadır. Bu kritik nokta önemlidir. Bundan daha sıcak ısıtırsanız, sertleştirmeyi geri almaya başlarsınız.

Sertleştirilmiş karbon çeliği doğru temperleme sıcaklığına ısıtıldığında, martensit yapısının içindeki karbon parçaları hareket etmeye başlar. Ferrit ve sementit gibi küçük, sert parçalar yapmak için demir parçalarıyla birleşirler. Bu yeni yapı, ilk martensit yapısından çok daha serttir. Ne kadar değiştiği iki şeye bağlıdır. Temperleme sıcaklığına ve bekleme süresine bağlıdır. Bekleme süresi, metali o sıcaklıkta ne kadar süreyle tuttuğunuzdur. Daha sıcak sıcaklıklar ve daha uzun temperleme süreleri size daha yumuşak ama daha sert bir metal verecektir. Yaylar gibi şeyler için, daha fazla bükülme yeteneği elde etmek için daha sıcak bir sıcaklıkta temperlersiniz. Kesen bir alet için, sertliğin daha fazlasını korumak için daha düşük bir sıcaklık kullanırsınız.

Tavlama, temperlemeden nasıl farklıdır?

İnsanlar genellikle temperleme ve tavlamayı karıştırır. Ancak bunlar çok farklı ısıl işlem süreçleridir. Yardımcılarıma her zaman ana farkın başlangıç noktası ve nihai hedef olduğunu söylerim. Daha sert hale getirmek için zaten sert olan bir metali temperlersiniz. Ancak tavlama ihtiyacı genellikle bir metali olabildiğince yumuşak hale getirmekle ilgilidir, böylece çalışması kolaydır.

Bir metali tavlamak için, üst kritik sıcaklığının üzerine ısıtırsınız. Sonra çok, çok yavaş soğumasını beklersiniz. Bu yavaş soğuma süreci, metalin iç tanelerinin büyümesine ve rahatlamasına izin verir. Bu, yüksek sünekliğe sahip yumuşak bir malzeme ile sonuçlanır. Tavlanmış bir çeliğin işlenmesi, delinmesi veya bükülmesi kolaydır. Temperleme ise sert bir metalle başlar. Çok daha düşük bir sıcaklık kullanır. Daha sonra sertlik ve tokluk karışımı elde etmek için daha hızlı bir soğuma (genellikle havada) vardır. Bunu şöyle düşünün: Bir metali şekillendirmeye hazır hale getirmek için tavlarsınız. Şekillendirilmiş bir metali son işine hazır hale getirmek için temperlersiniz. Her ikisi de ısıl işlem türleridir, ancak zıt şeyler yapmak için kullanılırlar. Diğer benzer işlemler tavlama ve normalleştirmedir.

Temperleme sürecini olurken izleyebilir misin?

Evet yapabilirsin! Bu, metalle çalışmanın en ilginç kısımlarından biridir. Parlak bir çelik parçasını ısıttığınızda, üstte ince bir pas tabakası oluşur. Bu tabakanın kalınlığı sıcaklıkla değişir. Bu, ışığı farklı şekillerde göstermesini sağlar. Bu, güzel bir temperleme renkleri seti oluşturur. Bu renkleri yıllardır temperleme sıcaklığını tahmin etmek için basit bir kılavuz olarak kullandım.

Renkler, daha düşük bir sıcaklıkta çok açık sarı ile başlar. Daha sonra sıcaklık arttıkça saman, kahverengi, mor ve maviye dönüşürler. Her renk, belirli bir sertlik ve tokluk seviyesine karşılık gelir. Örneğin, açık saman rengi, işaretleme aracı gibi çok sert olması gereken araçlar için iyidir. Mavi bir renk, çok daha yüksek bir temperleme sıcaklığı gösterir. Çok sert ve bükülebilir olması gereken yaylar gibi şeyler için iyidir. Biraz pratik gerektirir. Ancak temperleme renklerinin bir çelik parçası boyunca hareket etmesini izlemek, her metal işçisinin sevmeyi öğrendiği bir beceridir. Metalin mikroyapısı içinde devam eden sihrin görebileceğiniz bir işaretidir.

Sertleştirilmiş bir metale temperleme yapmazsanız ne olur?

Bir metali sertleştirmek için tüm işi yaparsanız, ancak temperleme adımını atlarsanız, genellikle kullanılamayan bir parçayla karşılaşırsınız. Sertleştirilmiş çelik, camdan yapılmış gibi kırılması çok kolay olacaktır. Bunun olduğunu gördüm. Mükemmel derecede iyi olan bir alet, ilk kullanıldığında parçalara ayrılabilir. Bunun nedeni, su vermeden kaynaklanan iç gerilimlerin hiçbir zaman giderilmemesidir. Metal şaşırtıcı sertliğe sahiptir, ancak sıfır tokluğa sahiptir. Bir darbeye dayanamaz veya biraz bükülemez bile.

 Temperleme olmadan, metal kırılmaya karşı çok zayıf dirence sahiptir. Küçük bir vuruş veya sıcaklıktaki hızlı bir değişiklik bile çatlamasına neden olabilir. Bu nedenle temperleme, kaynak gibi işlerde de çok önemli bir adımdır. Kaynak işlemi, metalde sert, kırılgan noktalar oluşturabilir. Kaynaktan sonra, yapısal çeliğin tokluğunu geri getirmek için genellikle bir ısıl işlem, yani bir tür temperleme gerekir. Basitçe söylemek gerekirse, sertleştirilmiş bir metali temperlememek, başarısız olmasını istemektir. İstenmeyen mekanik özellikler yaratır. Bu, metali güvenli ve güvenilir yapmaz.

Temperleme sıcaklığı nihai alaşımı nasıl değiştirir?

 Temperleme sıcaklığı, temperleme işleminin en önemli parçasıdır. Malzemenin son özellikleri üzerinde doğrudan bir etkisi vardır. Temperleme renkleri hakkında söylediğim gibi, farklı bir sıcaklık size farklı bir sertlik ve tokluk karışımı verecektir. Kuralı hatırlamak kolaydır. Temperleme sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, alaşım o kadar yumuşak ve sert olur.

 Takım çeliklerini örnek olarak kullanalım. Bir makine için bir uç gibi kesmek için yapılan bir aletin çok keskin bir kenarı koruması gerekir. Yüksek sertliğe ihtiyacı vardır. Bunu elde etmek için, oldukça düşük bir sıcaklıkta temperlerim. Bu, açık ila koyu saman rengi aralığında olabilir. Bu, yontulmasını durdurmak için yeterli stresi ortadan kaldırır, ancak sertliği yüksek tutar. Ancak bir çekiçle vurulacak bir keskinin çok fazla tokluğa ihtiyacı vardır. Bunun için daha yüksek bir temperleme sıcaklığı kullanırım. Mor veya mavi bir renk arardım. Bu, sertliği daha fazla azaltacaktır. Ancak metale kırılmadan çekiç vuruşlarını alması için gereken sünekliği verecektir. İstenilen dengeyi elde etmek için hassas bir sıcaklık seçmelisiniz. Ayrıca doğru süre boyunca tutmalısınız.

Temperlenmiş çeliği temperlemenin ana adımları nelerdir?

Ayrıntıların çoğunu açıkladım, şimdi hepsini bir araya getirelim. Temperlenmiş çelik yapma adımları basittir, ancak dikkatli olmalısınız. Atölyemde bir parça metali temperleyecek olsaydım, atacağım adımlar şunlar olurdu.

1. Sertleştirme: İlk olarak, metal, kritik noktasının üzerinde ısıtılır. Parlayana kadar sıcak ısıtılır. Bundan sonra, metali hızlı bir şekilde soğutmak için su veya yağ gibi bir sıvıya konur. Buna su verme denir. Bu, çeliği sert ve kırılması kolay hale getirir.
2. Temizleme: Su vermeden sonra, metalin üzerinde koyu bir tabaka vardır. Temperleme renkleri belirdiğinde net bir şekilde görebilmem için metalin yüzeyini temizler ve parlatırım.
3. Isıtma: Sırada gerçek temperleme kısmı var. Sertleştirilmiş metal, belirli bir sıcaklığa yavaşça ve eşit şekilde ısıtılır. Metali ayarlanmış bir sıcaklığa ısıtma adımı çok önemlidir. Isıtma kontrol edilmelidir. İstenilen sıcaklığa geçmeden ulaşmanız gerekir.
4. Bekleme Süresi: Metal doğru temperleme sıcaklığına ulaştığında (bunu renginden görebilirim), belirli bir süre boyunca o sıcaklıkta tutulur. Bu bekleme süresidir. Bu, iç yapının değişmesi ve gerilimlerin ortadan kalkması için zaman tanır.
5. Soğutma: Son olarak, metalin oda sıcaklığına soğumaya bırakılır. Çoğu temperleme işi için bu soğuma sadece havada bırakılarak gerçekleşebilir. Bu son soğuma süreci, yeni, daha sert yapıyı yerine oturtur.

Bu dikkatli ısıtma ve soğutmanın sonucu, temperlenmiş bir çelik parçasıdır. İşi için mükemmel özellik karışımına sahiptir. Bu ısıl işlem, temel bir alaşım parçasını çok iyi çalışan bir parçaya dönüştürür. Temperleme, son öğenin işlenebilirliğini ve çekme mukavemetini artırmak için sıklıkla kullanılır. Bu, basit sac metalden bir makine için zor parçalara kadar her şey için geçerlidir.

Key Things to Remember:

• Temperleme, sertleştirilmiş demir bazlı alaşımları daha sert hale getiren bir ısıl işlem sürecidir.
• Bunun ana nedeni, gevrekliğini azaltmak ve sertleştirme (su verme) işlemi sırasında oluşan iç gerilimlerden kurtulmaktır.
• İşlem, sertleştirilmiş bir metali alt kritik sıcaklığının altındaki belirli bir sıcaklığa ısıtmak, orada tutmak ve ardından soğumaya bırakmak anlamına gelir.
•  Temperleme sıcaklığı en önemli şeydir. Sertlik ve tokluğun son karışımına karar verir.
• Genellikle çeliğin yüzeyinde beliren temperleme renkleriyle sıcaklığı tahmin edebilirsiniz.
• Sertleştirilmiş bir parçayı temperlemeyi asla unutmayın. Aksi takdirde, muhtemelen kullanılamayacak kadar kırılgan olacak ve beklemediğiniz bir anda kırılabilir.