Isıl İşlem Nedir?

Isıl işlem (ing:heat treatment)metallerin mekanik özeliklerini sertlik mukavemet gibi geliştirmek amaçlı uygulanan işlemlerin genel adıdır. Metalurjik bir işlem türüdür.

Genel anlamda metallerin belirli bir sıcaklıkta tavlanarak yapılarını faza getirerek yapılır. Daha metalin ani olarak soğutulur ve bu sayede granüller ada sıcaklığında termodinamik açıdan denge fazı olmayan bir faza hapsolmuş olur. Bu faz genellikle malzemenin daha üstün mekanik özelikler gösterdiği bir fazdır.

Isıl işlemin teorisi pek bilinmese de sanayi devrinden önce pratiği biliniyor ve uygulanıyordu. Örnek vermek gerekirse demircilerin kılıçları sağlamlaştırmak için dövdükten sonra suya batırarak ani soğutması basit bir ısıl işlemdir. Benzer uygulamalar keskinliğin sertliğin aşınmaya karşı direncin gerektiği diğer bazı metal eşyalarda da olmuştur. Karbonizasyon adı verilen bir teknik ısı sanayi devriminden sonra bulunmuş ve günümüzde sıkça kullanılmaktadır Metallerin yüzey özelliklerini attırmada kullanılan bir ısıl işlem tekniğidir. Bu teknikte metal karbon açısından zengin bir ortamda karbon elementlerinin metalin yüzeyinden difüzyon yardımıyla geçebileceği bir sıcaklıkta tutulur. İşlem süresi istenilen efektif sertlik derinliğine göre değişir. Difüzyon işlemi doğası gereği yüzeyden derine doğru karbon konsantrasyonu parabolik olarak azalır. Burada efektif sertlik derinliği arzu edilen minimum sertlik değerinin sağlandığı yüzey derinliğidir. Karbon açısından zengin bir ısıtma ortamı sağlamak için atmosfer kontrollü fırınlarda ortama karbon zengini gazlar verilir daha eski bir teknoloji ise metali karbon içeren ergimiş haldeki sanayi tuzlarının içinde sertleştirmektir.

Tüm ısıl işlem türlerinde parça tipine ve malzemenin yapısına bağlı olarak farklı uygulamalar optimize edilmiştir ve uygulanmaktadır. Dolayısıyla ısıl işlem sonunda parçadan malzemeden istenen mekanik özellikler sağlanmış olur.