Teknomiks

Meneviş kelime anlamı renk dalgalanmasıdır. Su verilmiş çeliklerin mekanik özelliklerini iyileştirme amacı ile yapılan bu işlem, adını demirci ve silah ustalarının benzetiminden almaktadır. Su verme işlemine tabi tutulmuş karbon çelikleri, menevişleme (temperleme) işleminin ardından dalgali bir renk alır. Bu nedenle demir ve silah ustaları tarafından böyle  bir isim verilmiştir.

Menevişleme işlemi özellikle su verme işleminden sonra malzeme içinde oluşan martensit ve bazen beynit yapısını ferrit – sementit (Fe3C) yapısına dönüştürerek daha az kırılgan ve tok bir yapı elde edilmesine yardımcı olur.  Menevişleme işlemi genellikle sünekliği arttırırken malzemenin mukavemetinde de bir miktar düşmeye sebep olur. Bu durum martensitin aşırı kırılgan ve güvenilmez yapısına karşılık olarak ödenmesi gereken bir bedeldir.

Menevişleme işlemi için bilinmesi gereken en önemli kural malzeme için belirlenen temperleme sıcaklıklarına uygun olarak ısıl işlem yapılmasıdır. Aksi takdirde malzeme temper kırılganlığı sorunu ile karşı karşıya kalır ve son ürünün çentik darbe enerjisi (toughness) beklenenden çok daha düşük bir değerde olur. Bu durum çelik içindeki alaşım ve impurite oranlarına göre farklılık gösterse de genellikle 250 C-400 C  ve 450 C -650 C arasında gözlenmektedir. Yani 300 C de temperlenen çeliğin çentik darbe enerjisi 200 C de temperlenenden daha düşüktür ayırca 500 C temperlenen çeliğin çentik darbe enerjisi de 425 derecede temperlenenden daha düşük olmaktadır.  Bu sebeple temperleme işlemi sırasında malzemenin temper sıcaklığı alaşım durumuna bağlı olarak seçilmelidir.  Temper kırılganlığı yukarıda bahsedilen kritik bölgelerde aşırı yavaş soğuma sırasında da gerçekleşebilir. Bu nedenle özellikle 450 C – 600 C bölgesinin hızlı geçilmesi tavsiye edilmektedir. Temper kırılganlığı özellikle alaşımlı çeliklerde gözlenmektedir.

Kaynak : Key to Metals

Teknoloji beynit, demir, derece, ısıl işlem, karbür, kırılganlık, martensit, meneviş, meneviş nedir, menevişleme, sementit, sıcaklık, su verme, temper

Isıl işlem, özellikle metalik malzemelere uygulanan ve malzemenin mekanik özelliklerini sıcaklık değişimi ile iyileştirme amaçlı prosesler bütününe denir.  Isıl işleme verilebilecek en eski örnek demirciler, nalbantlar ve silah ustaları tarafından kullanılan çeliğe “su verme” işlemidir. Bu uygulamada belirli bir sıcaklığın üzerine çıkarılarak şekillendirilmesi tamamalanan çelik, suya sokularak hızlı bir şekilde soğuması sağlanır. Hızlı soğuma, çeliğin mikro yapısında değişimlere sebep olur ve daha sert bir malzeme haline gelmesini sağlar

Su verme işleminin çelik malzemede sertliğe sebep olmasının nedeni Karbon elementinin çeliğin farklı fazlardaki (allotrop) çözünürlüğü ile ilgilidir.  Demir ve karbonun farklı sıcaklıktaki bir biri içindeki çözünme değerlerine göre hazırlanan demir-karbon faz diyagramı, demirin farklı sıcaklıklardaki fazları ile ilgili de bilgi vermektedir.

Austenite : Östenit

Pearlite : Perlit

Ferrite : Ferrit

Liquid : Sıvı 

Fe3C : Sementit, Demir karbür

Ledeburite : Ledebürit

Carbon: Karbon

Mass: Ağırlık, kütle

Eutectoid : Ötektoit

Eutectic : Ötektik 

Yukardaki grafikte gösterildiği gibi,  içinde ağırlıkça yaklaşık %0.76 karbon ihtiva eden bir çelik 727 C ye ısıtıldığında östenit fazına geçer. Östenit fazı, grafikden de anlaşılabildiği gibi % 2.14 civarı karbon çözebilmektedir. Ferrrit fazı ise sadece %0.022 oranında karbon çözebilir. Oda sıcaklığında %0.76 karbon ihtiva eden bir çeliğin içinde karbon çoğunlukla Fe3C (demir karbür) bileşiği olarak bulunur. Bu malzeme 727 C üzerine ısıtıldığı zaman,  malzeme içindeki Ferrit yapısı östenite geçiş yapar, Fe3C elementlerine ayrılır ve bu bileşikden gelen karbon östenit yapısı içinde çözünür. Bu koşullardaki malzeme suya atılarak hızlı soğutmaya tabi tutulursa karbon difüzyonu engellenmiş olur . Yapı içindeki karbonun tekrar Fe3C bileşiğini oluşturmasına imkan kalmaz ve  Fe3C oluşturamayan karbonlar malzeme yapısında hapsolur, çeliğin bu formuna martensit denir. 

Martensit çok sert ve kırılgan bir demir fazıdır. Bir çok farklı ısıl işlem, martensitin kontrollü olarak oluşturulması ile ilgilidir. Su verme işleminden sonra genellikle menevişleme (temperleme) işlemi uygulanır. Temperleme sıcaklığı çeliğin kimyasal yapısına bağlı olmakla birlikte yaklaşık olarak 600 C civarındadır. Bu işlem martensit yapısı oluşumu sırasında meydana gelen malzeme içindeki gerilimleri azaltır ve yapının içindeki karbonun difüzyonunu sağlar. Bu işlem sonunda daha az kırılgan fakat sertlik ihtiyacını karşılayan bir çelik elde edilmiş olur. 

Diğer ısıl işlem metodları ile ilgili yazılar gelecekte yayınlanacaktır. 

Teknoloji austenite, demir, demir karbür, diyagram, faz, ferrit, ısıl işlem, karbon, menevişleme, ostanit, östenit, su verme