Yumuşatma Tavı (Küreleştirme)
C > % 0,4 olan çeliklerde talaşlı işlenmeye uygun en yumuşak içyapının elde edilmesini sağlar. Daha düşük karbonlu çeliklerde ise aşırı yumuşama nedeniyle, özellikle delme sırasında "sıvanma" eğilimi görüldüğünden, talaşlı imalatı kolaylaştırmak için yumuşatma yerine tane irileştirme tavına başvurulur.
Ac1 'in hemen altında (bazen üzerinde) veya her iki yönde salınım şeklinde değişen sıcaklıklarda yapılan tavlama ve daha sonra yavaş soğutma ile lamelli perlit, taneli bir biçim alır (denge durumu). Yani yüksek yüzey enerjili sementit lamelleri, anılan sıcaklıklarda uzun süre (~100h) bekletme sonucu ferrit içinde çözünüp bölünerek, düşük yüzey enerjili kürecikler halinde oluşurlar. Genelde ferritik ana kütleye dağılmış karbür parçacıkları diye tanımlanabile-cek bu içyapının benzerlerine ıslah işlemleriyle de ulaşılır.
Ac1 sıcaklığının, ostenit dönüşümünü minimum düzeyde tutmak üzere, dar bir zaman aralığı için aşılması, sementit lamellerinin küreleşmesini kolaylaştırarak tav süresini kısaltır. Ayrıca sıcaklığa Ac1 etrafında salınım yaptırılması da olayı belirgin ölçüde hızlandırır. Ötektoidüstü çeliklerin zor çözünen sementit ağı ancak bu yöntemlerle parçalanabilir. Ötektoidaltı çeliklerde ise, ferrit tane sınırlarında karbür çökelmesiyle tokluğun azalmasını önlemek üzere, Ac1 sıcaklığının hemen altında kalınmalıdır.
Çeliğe uygulanacak sertleştirme işlemi-ne küreleştirilmiş bir içyapıyla başlamak, özellikle ötektoidüstü çeliklerde başarılı sonuç alınmasını kolaylaştırır. Ancak pratikte kısa süreli yani daha ekonomik olması nedeniyle çoğu kez normalleştirme tavı ile yetinilir.
Normalleştirme Tavı
Küçük ve eş eksenli tanelerden oluşan ferritik - perlitik üniform bir iç yapıya ulaşılmasını amaçlar. Dönüşüm gösteren çeliklerde herhangi bir içyapıyı her zaman bu duruma getirebildiği için "normalleştirme" diye anılan işlem, örneğin,
Soğuk şekil verme
Döküm
Sıcak haddeleme
Kaynak
Yayınma tavı
Gibi üretim aşamalarından sonra uygulanır. Elde edilen "normal içyapı" mekanik özelliklerde tokluğu artırıcı yönde iyileşme sağlar.
Normalleştirmede ötektoidaltı çelikler Ac3 sıcaklıklarının 30 ile 50 C üzerinde tavlanır. Isıtma hızı parça şeklinin izin verdiği kadar yüksek olmalıdır. Böylece tam çözünemeyen sementit lamelleri ince taneli y- katı çözeltisi oluşumu için çekirdek görevini üstlenirler. Parçanın büyüklüğüne ve bileşimine göre soğutma durgun havada veya basınçlı hava ile gerçekleştirilerek, ince taneli ferritik-perlitik içyapı elde edilir. Görüldüğü gibi
ısıl işlem birbirini izleyen a - y - a dönüşümlerinden meydana gelir ve tanelerde tümüyle yeniden oluşum söz konusudur. İşlemin başarılı olabilmesi için;
Aşırı ısıtma (tav sıcaklığının Ac3’ün çok üzerine çıkması),
Aşırı tutma (belirlenen uygun sürenin aşılması) önlenmelidir.
Her iki durumda da tane irileşmesi tehlikesi vardır. İri taneli ostenitten oluşan ferritik-perlitik içyapı da iri taneli olur.
Ötektoidüstü çelikler ise, tane irileşmesine ve kalın parçalarda yavaş soğumadan ötürü sürekli sementit ağı oluşumuna yol açmamak için Acm yerine Ac1’in yaklaşık 500 C üzerindeki sıcaklıklarda tavlanırlar. Böylece perlit, ince taneli ostenite dönüşür ve tane sınırlarındaki kırılgan sementit ağı parçalanır. Soğuma sonrasında ince taneli perlitik bir içyapı elde edilir.
Ötektoidüstü takım çeliklerinden üretilmiş karmaşık biçimli parçaların normalleştirilmesi, daha sonra sertleştirme sırasında çarpılma ve çatlama tehlikesini azaltır.
Pahalı, tufal oluşturucu ve ince etli büyük parçaların fırın içinde desteklenmesini gerektiren normalleştirme tavı, bu nedenlerle sadece konstrüksiyonun güvenliği açısından zorunlu ise yapılır. Ancak çelik döküm parçalarda gevrek içyapıyı yok etmek için bu işleme hemen her zaman başvurulur. Isıl işlem sonucu oluşan ince taneli içyapı özellikle vurma tokluğu bakımından üstündür. Büyük dövme parçalar ve hadde ürünleri de yavaş soğumaları nedeniyle iri taneli olduklarından normalleştirilirler. Ayrıca buhar kazanları, basınçlı kaplar vb. için belirli et kalınlıklarının üzerinde normalleştirme tavı uygulanmasını Teknik Gözetim örgütü zorunlu kılmaktadır.
