Metal, çok fazla aşınmaya ve yıpranmaya dayanabilen sert bir madde olarak bilinir, ancak bu şekilde başlamamış olabilir. Birçok metal türü, yapmaları gereken işe daha uygun hale getirmek için metal sertleştirme sürecinden geçmiştir. Karmaşık ısıtma ve soğutma süreçleri yoluyla metallerin sağlam, dayanıklı ve işlenmesi kolay olmasına yardımcı olan farklı sertleştirme türleri vardır.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Her metal sertleştirme işlemi üç ana adımı içerir: metalin ısıtılması, ıslatılması ve soğutulması. Bazı yaygın sertleştirme türleri arasında gerinim sertleştirme, katı çözelti güçlendirme, çökeltme sertleştirme ve su verme ve tavlama bulunur.
Bunu ısıt
Mühendisler ve metal işçileri, metalin türüne bağlı olarak birkaç farklı sertleştirme türü bulmuşlardır. ve görmek istedikleri sonuçlar, her tip üç temel bölümden oluşur: metali ısıtmak, ıslatmak ve sonra soğutmak o.
İlk adım olan ısıl işlem sırasında, metal işçileri malzemeyi genellikle aşırı yüksek sıcaklıklarda ısıtır. Bazen bunu metalin fiziksel veya kimyasal bileşimini değiştirmek için, çoğu zaman da manipüle etmeyi ve onunla çalışmayı kolaylaştırmak için yaparlar. Örneğin, bazı metaller 1.000 derece Fahrenheit'ten daha yüksek sıcaklıklara maruz kaldıklarında iç yapıları değişir. Bu geçici olabilir, böylece metal işçileri şeklini değiştirebilir ve daha sonra orijinal durumuna geri dönebilir. Diğer metallerde değişim kalıcıdır. Bazen bu iç yapı daha da güçlenir ve sertleşir, bu da onu gökdelen inşası gibi güç gerektiren bir şeyde kullanılmak için daha iyi bir malzeme haline getirir. Diğer zamanlarda, bir metalin sünekliğini arttırmak için ısıl işlem kullanılır. Yüksek düzeyde sünekliğe sahip metaller, kendilerini her iki uçtan çeken kuvvetlere dayanabilir. Bu, bakır gibi ince bakır tel şeritler halinde çekilmesi gereken metaller veya mücevher yapmak için genellikle ince şeritler halinde çekilen altın için önemli bir kalitedir.
Islatma ve Soğutma
İşlemin ikinci kısmı metali ıslatmaktır. "Islatma" kelimesi, çamurlu bir arka bahçeden geçtikten sonra bir köpeği banyoda nasıl ıslatacağınızı düşündürse de, metal sertleştirme işleminde ıslanma biraz farklıdır. Bir metal, sıvı bir maddeyle dolu bir küvete batırılmaz. Bunun yerine, bu durumda ıslatma, ısıtma işlemi sırasında metalin istenen sıcaklığa ulaştığında, o ısıda "ıslandığından" emin olmak anlamına gelir. Tüm farklı sertleştirme türleri için zamanlama farklıdır, ancak genel olarak bir metal işçisi, tüm metal parçalarının belirli bir miktar için doğru sıcaklıklara ulaştığından emin olmak için zaman.
Sertleştirme işlemindeki üçüncü ve son adım soğutmadır. Metal ısıtıldıktan ve bu ısıda ıslanmasına izin verildikten sonra, metalin soğutulması gerekir. Bazen metaller bu işlemden sonra orijinal kimyasal veya fiziksel yapılarına geri dönerler. Diğer zamanlarda, metal işçileri metallerin tamamen değiştirildiğinden emin olurlar.
Metal Sertleştirme Çeşitleri
İşçilerin başladığı metalin türüne ve onu dönüştürmek istedikleri malzemeye bağlı olarak, metali sertleştirmek için birkaç farklı işlem türü vardır.
En yaygın olanlardan biri, su verme ve tavlama olarak da bilinen Martensitik dönüşümdür. Çeliği sertleştirmek karmaşık bir işlemdir ve metal işçileri her adımı doğru şekilde gerçekleştirmek için dikkatli olmalıdır. İlk olarak, çeliği aşırı bir sıcaklığa ısıtmaları gerekir. Ardından, çeliğin içindeki kristal yapı, daha fazla karbonun çözünmesine izin verecek şekilde değişir. Bu noktada, metalin yeterince hızlı bir şekilde söndürülmesi veya soğutulması gerekir, böylece karbon metalde diğer istenmeyen malzemeleri oluşturmak için zamana sahip olmaz. Hızlı soğutma, sertleştirilmiş durumda kalmasını sağlayarak, onu çok fazla aşınma ve yıpranmaya dayanacak daha güçlü bir malzeme haline getirir. İşlem sırasında geçirdiği farklı durumlara ostenit ve martensit denir ve bir ostemperleme ve martemperleme kaynağı size süreç hakkında daha fazla bilgi verebilir.
Diğer sertleştirme işlemleri türleri arasında, sertleştirme, tavlama ve çökeltme ile sertleştirme yer alır. Her biri, mühendislerin metalleri çeşitli şekillerde kullanmalarına yardımcı olmak için metalleri daha dayanıklı, sünek, sert veya dövülebilir hale getirmek için farklı şekillerde çalışır. Etrafınızda dünyada her türden metal var ve büyük olasılıkla bir metal işçisi, onları bugünkü durumuna getirmek için bir sertleştirme işlemi kullandı.