Çelik tavlama, çeşitli teknikler ve uygulama prensipleriyle gerçekleştirilir ve bu tekniklerin seçimi, işlenecek çelik türüne, parça geometrisine ve istenilen sonuçlara bağlı olarak değişir.
Tavlama işlemi, düşük Karbonlu çeliklerden (<%0,25 Karbon) yapılmış işlenerek sertleştirilmiş parçaların işlenmesinde kullanılır. Çelik tavlama, parçaların daha fazla soğuk işleme tabi tutulabilmesi için yeterince yumuşak olmasını sağlar.
Proses tavlaması, sıcaklığın Ferrit-Östenit bölgesinin hemen altına yükseltilmesiyle gerçekleştirilir, bu da yaklaşık olarak 727 °C (1341 °F) sıcaklığına denk gelir, bu nedenle 700 °C (1292 °F) civarında ısıtmak yeterlidir.
Bu sıcaklıkta yeterince uzun süre beklenir ve ardından durgun havada soğutulur. Malzeme işlem boyunca aynı fazda kaldığı için meydana gelen tek değişiklik tane yapısının boyutu, şekli ve dağılımı olur.
Bu işlem, malzemenin çok yüksek bir sıcaklığa ısıtılmadığı veya fırında soğutulmadığı için tam tavlama veya normalizasyondan daha ucuzdur.
Genel olarak, tavlama işlemi, metallerin iç gerilimlerini azaltmak, yumuşatmak, daha sünek hale getirmek ve tane yapılarını iyileştirmek için kullanılır. Bir metalin belirli bir sıcaklığa kadar ısıtılması, bu sıcaklıkta belirli bir süre tutulması ve daha sonra oda sıcaklığına soğutulması işleminden oluşur.
Soğutma yöntemi, metale ve istenilen özelliklere bağlıdır. Bazı metaller fırında soğutulur, bazıları ise kül, kireç veya diğer yalıtım malzemelerine gömülerek soğutulur.
Yumuşak Tavlama
Yumuşak tavlama işlemi, Ac1 sıcaklığının hemen altında veya bazen Ac1’in üzerinde bir sıcaklıkta gerçekleştirilir ve ardından Ac1 civarında dalgalanarak yavaşça soğutularak yumuşak bir durum elde edilir (DIN 17022 bölüm 1-5).Bu işlem, perlitin sementit laminasyonunun granüler sementit olarak bilinen küresel bir forma dönüşmesini sağlar. Bu mikro yapı, C içeriği yaklaşık %0,5’ten fazla olan çelikler için en iyi işlenebilirliği sağlar. Granüler sementit, soğuk işleme gibi her türlü soğuk işleme için en iyi koşulları sağlar.
Tam Tavlama
Tam tavlama işlemi, sıcaklığın Hipoötektoid çeliklerde (%0,77 Karbon içeren çelikler) Austenit sıcaklık çizgisinin yaklaşık 50 °C (90 °F) üzerine ve Hypereutectoid çeliklerde (%0,77 Karbon içeren çelikler) sementit bölgesine 50 °C (90 °F) kadar yavaşça yükseltilmesi işlemidir. Bu sıcaklıkta tüm malzemenin duruma göre Austenit veya Austenit-Sementit’e dönüşmesi için yeterli süre beklenir. Daha sonra yaklaşık olarak 20°C/saat (36°F/saat) hızında bir fırında yavaşça soğutulur.
Gerilim Giderme Tavlama
Gerilim giderme tavlama işlemi, büyük dökümlerde, kaynaklı parçalarda ve soğuk şekillendirilmiş parçalarda oluşan artık gerilimleri azaltmak için kullanılır. Parçalar, 600 – 650 °C (1112 – 1202 °F) sıcaklıklara kadar ısıtılır, uzun bir süre (yaklaşık 1 saat veya daha fazla) tutulur ve ardından durgun havada yavaşça soğutulur.
Küreselleştirme
Küreselleştirme işlemi, sonradan işlenecek veya soğuk şekillendirilecek yüksek karbonlu çelikler (Karbon > %0,6) için kullanılan bir tavlama işlemidir.
Bu işlem, çeşitli yöntemlerle gerçekleştirilir ve sonuç olarak Sementitin tümü ferrit matris boyunca dağılmış küçük kürecikler (sferoidler) formunda bir yapı elde edilir. Bu yapı, torna tezgahları ve vida makineleri gibi sürekli kesme operasyonlarında gelişmiş işleme olanağı sağlar ve aynı zamanda aşınmaya karşı direnci arttırır.