Normalizasyon tavı nedir? Normalizasyon tavının amaçları nelerdir?

Normalizasyon tavı nedir?

Normalizasyon; tane küçültmek, homojen bir mikroyapı elde etmek ve mekanik özellikleri geliştirmek amacıyla, çeliğin üst dönüşüm sıcaklığı üstündeki sıcaklıkta ısıtma ve durgun havada soğutma aşamalarından oluşan bir ısıl işlemdir. Normalizasyon ısıl işlemi, çeliğin karbon miktarına bağlı olarak A3 veya Acm eğrilerinin 30-50°C kadar üzerindeki bir sıcaklıkta ısıtma, ideal bir süre bekleme ve fırın dışında sakin bir havada soğutulması ile gerçekleştirilir. Oda sıcaklığında HMK yapıya ve ferrit fazına sahip çelik, A3 veya Acm eğrilerinin 30-50°C kadar üzerindeki sıcaklıklarda allotropik dönüşüm göstererek YMK kafes yapısına ve iç yapıda östenit fazına dönüşür. Belirtilen sıcaklığın üzerindeki ısıtmalarda, iç yapıda tane büyümesine yüzey bölgesinin karbon kaybına (dekarbürizasyona) neden olur. Normalizasyon ısıl işlemiyle, yapıdaki daha çok talaştlı şekillendirmeyi kolaylaştırmak, malzemenin ısıl işlemdeki performansını artırmak için yarı mamüllere veya çelik döküm malzemelere uygulanır. Ayrıca yüksek sıcaklıkta dövülmüş, haddelenmiş veya kaynak dikişi gibi çevresel veya bölgesel farklı ısı etkisi altında kalmış parçalarda, kava taneli yapının ince taneli hale getirilmesi amacıyla da yapılabilir. Isıtma tabakalarını kaldırmak için daha sonra talaşlı işlem veeya yüzey tamamlama işlemleri gerekebilir. Bazı otomotiv dişli çelikleri gibi havada sertleşen çelikler çoğu zaman normalizasyon sonrası yapıyı yumuşatmak ve/veya işlenebilirliği artırmak için ilave temperleme ısıl işlemine tabi tutulur.

Normalizasyon tavı aşamaları

1. Isıl işlem parçasının yüzeyi temizlernir.
2. Fe-Fe3C faz diyagramında, ötektoid altı çelikler için A3 ötektoid üstü için Acm eğrisinin 30-50°C kadar üzerindeki bir sıcaklıkta parça ısıtılır.
3. Isıl işlem parçasının kalınlığına veya çapına bağlı olarak ısıl işlem sıcaklığında ideal bir sürede bekletilir. Yapının östenit fazına dönüşümü esastır. Bu yüzden tutma süresi önemlidir.
4. Isıl işlem parçası fırın dışında sakin bir havada soğutulur.
5. Kullanım şartlarına bağlı olarak ilave temperleme veya gerilim giderme ısıl işlemleri uygulanabilir.
6. Isıl işlem parçasının sertlik ve mukavemet değerleri rapor edilir. Gerekli görülürsü metalografik incelemeyle iç yapı analiz edilir.

Normalizasyon tavının amaçları

1. Homojen bir içyapı oluşturmak
2. Tane boyutunu küçültmek
3. Çeliklerin mekanik özelliklerini iyileştirmek
4. Yumuşatma tavı uygulanmış çeliklerin sertlik ve mukavemetini artırmak

Normalizasyon tavı hangi durumlarda uygulanır?

1. Dövme ve diğer plastik şekil verme işlemlerinden sonra sıcak deformasyona ilişkin iç yapı oluşumlarının normalleştirilmesinde,
2. İnce taneli yapının elde edilmesi için difüzyon tavlamasından sonra ve su verme işleminden önce,
3. Çelik döküm parçaların dökümden sonraki kaba ve gevrek iç yapısından (Windmannstatten yapısından) kurtarmak, mukavemet ve tokluk özelliklerini iyileştirmek için,
4. Sıcak haddelemeden sonra, haddeleme tekstürüne bağlı olarak ortaya çıkabilecek anizotropik etkileri ve gevrek kırılma meylini azaltmak amacıyla,
5. Yeniden kristalleşme tavlaması yerine uygulamak, yeniden kristalleşme sırasında tane irileşmesine neden olmamak için,
6. Kaynak uygulamalarından sonra, ana metal, ısının tesiri altında kalan bölge (geçiş bölgesi) ve kaynak dikişi arasında homojen tane yapısını oluşturmak için uygulanır.