Alaşımsız Karbonlu Çeliklerin Sertleştirilmesi

Alaşımsız karbonlu çeliklerin sertleştirilmesi için AC3 veya AC1(Karbon miktarına bağlı dönüşüm noktaları) hemen üzerine kadar ısıtmalarının ardından yüzeyde ya da çekirdeğe kadar yüksek sertliği martenzit oluşumu ile sağlayacak bir hızda soğutulması gerekir. (Yüksek alaşımlı çeliklerin sertleştirilmesinde bu tanım geçerli değildir.)

Genel olarak sertleştirme iki grup altında incelenebilir.

• Çekirdeğe kadar ani soğutma ile martenzit oluşturma, sertleştirme
• Parçalar semente edilerek, daha sonra arkasından sertleştirme

Çekirdeğe Kadar Ani Soğutma ile Sertleştirme:Sertliğin artabilmesi Martenzit oluşumuna bağlıdır.

Martenzit elde edebilme şartları şunlardır:

• Çelik sertleşebilir olmalı
• Çelik östenit alanına kadar ısıtılmalıdır(%0,8 ‘den fazla karbonlular AC_1’in üzerine
  kadar )
• Çelik martenziti meydana getirebilecek bir hızla soğutulmalıdır.
• Soğutma vasıta sıcaklığı, martenzit noktasının altında olmalıdır.

Direkt Sertleştirme

Hızlı Soğutma ile Sertleştirme:Bu yöntem karmaşık olmayan, sertlik ve aşınma mukavemetleri oldukça arttırılmak istenen takım ve makina parçalarına uygulanır.

Kesik Sertleştirme :Bu yöntem yalnız suda sertleşen karbonlu çeliklere uygulanır.Karışık şekilli hassas
çelikler için de tavsiye edilir.

Banyoda Sertleştirme :Bu yöntem zor şekilli konstrüksiyon parçaları ile takımlara uygulanır ve karışık şekilli
hassas çelikler için de tavsiye edilir.

Yüzeyin Sementasyon ile Sertleştirilmesi: Sementasyon çeliklerine uygulanır. Çelik karbon verici ortamlarda ısıtılır.αKKr alanında karbon çözülmesi kolay olur.Karbon verici ortamlar katı eriyik ve gaz halinde olur ve tozlarla banyoda ve gazda sementasyon yöntemleri kullanılır.

Katı (toz) sementasyon maddeleri:

• Odun-kemik-deri kömürü,
• Kok işleri
• Talaş tozu
• Baryum Karbonat
• Sodyum Karbonat
• Kalsiyum Karbonat
  tan meydana gelir.

Örneğin böyle bir karışım %40 Baryum Karbonat ve %60 odun kömürü veya %20-25 Baryum Karbonat %3,5-5 Kalsiyum Karbonat ve bakiye odun kömürü olabilir)

Semente edilecek parçalar sandıklar içerisinde bu maddelerin içine gömülür ve hava almayacak şekilde kapatılarak 800-900 °C’ de tavlanır.

Semantasyon çeliğinin karbon alması havadaki oksijenin içinde gaz fazında olur. Oksijen karbonla karbonat meydana getirir ve sıcaklığın artmasıyla reaksiyon oluşur. Atomlar halinde bulunan karbonda –KKr kafesine nüfuz eder veya sementiti oluşturur.

Semantasyon sıcaklığı ne kadar fazla olursa karbon difüzyon (geçişme ve yayılma) hızıda o oranda olur.

Banyoda ve gazda sementasyon aynı şekilde olur.Banyoda sementasyon için kullanılan tuzlar:

• Baryum Karbonat,
• Baryum Klorid ve
• diğer alkali kloridlerdir

İmal eden firmalara göre formüller değişik olabilir ve kullanıma hazır bir şekilde firmalar tarafından teslim edilirler.

Firmalar ayrıca sıcaklık, zaman ve erişilebilecek sementasyon derinliklerine ait talimatları tuz cinsslerine göre verirler.