Isıl işlem katı haldeki metal ve alaşımlara sahip olmadıkları özellikleri kazandırmak amacıyla uygulanan yüksek sıcaklıklarda ısıtma ve soğutma işlemidir. Isıl işlemde mekanik özelliklerin geliştirilmesi amaçlanmaktadır.
Isıl işlemde metal veya alaşımların ısıtılması, ısıtılan sıcaklıkta belirli bir süre tutulması ve oda sıcaklığına kadar soğutulması söz konusudur. Isıl işlem esnasında istenilen değişiklikler ile birlikte istenmeyen değişiklikler de oluşabilir. Isıl işlemlerin amaçları şu şekilde sıralanabilir;
Metal ve alaşımların iç gerilimlerini giderme
Talaş kaldırma işçiliğini kolaylaştırma
Soğuk ve sıcak biçimlendirme nedeniyle yapıdaki bozulmaların giderilmesi
Kimyasal bileşimini değiştirme
Sertliğini ve dayanımını artırma
Sert olan malzemeyi yumuşatma
Çeliklere Uygulanan Isıl İşlemler Nelerdir?
Tavlama
Çeliklerin ve alaşımların iç gerginliklerini giderme, sıcak ve soğuk işleme esnasında oluşan yapısal bozuklukların giderilmesi, sert yapının kolaylıkla işlenebilmesi için belirli özelliklerde uygulanan ısıtma ve soğutma işlemine tavlama adı verilir. Tavlamayla mekanik özellikler iyileştirilerek esneklik artırılır. Homojen bir yapı elde edilir. Tavlamada östenit fazı içinde ısıtma ve daha sonra yavaş soğutma söz konusudur.
Yüzey Sertleştirme
Yüzeyde sert ve aşınmaya dayanıklı, iç yapıda ise yumuşak bir yapı elde etmek amacıyla uygulanan ısıl işlemdir. Darbeye karşı dayanıklı parçalar elde etmek için yapılır. Genellikle karbon oranı az olan çeliklere uygulanan ısıl işlemdir.
Östenitleme
Östenitleme, çeliğe daha sonraki soğutma işleminde elde edilmek istenen mikroyapıyı sağlamak amacıyla uygulanmaktadır. Östenitleme işlemi mekanik özellikleri etkileyen önemli ısıl işlemlerden biri olarak yer almaktadır. Homojen bir östenitleme ile su verme işlemi sonrasında sertlik değeri en yüksek noktaya ulaşmaktadır.
Temperleme (Menevişleme)
Temperleme (menevişleme) su verilmiş çeliklerin ve alaşımların sertliğini gidermek ve tokluk kazandırmak amacıyla uygulanan ısıl işlemdir. Bu işlemde alaşım yüksek sıcaklıkta tutularak kararlı hale getirilir. Yeterli süre yüksek sıcaklıkta tutulan alaşıma aniden soğutma işlemi uygulanır.
Gerilim Giderme
Isıl işlem esnasında oluşan iç gerilimlerin giderilmesi için malzemenin sertliğini değiştirmeden uygulanan ısıl işleme gerilim giderme denir. Gerilim giderme ısıl işlem esnasında malzemede oluşan biçim değişiklerini azaltır. Bu nedenle, çeliklerde oluşan gerilimler, gerilim giderme tavı uygulanarak azaltılır.