Meneviş nedir? Sertlik ile tokluk arasındaki denge

01

Kısa cevap

Meneviş, sertleştirilmiş çeliğin belirli bir sıcaklığa yeniden ısıtılıp soğutulmasıdır. Sertleşmiş çelik çok serttir, ama kırılgandır ve içinde gerilme taşır. Meneviş sertliğin bir kısmını tokluğa çevirir ve gerilmeleri azaltır.

Sıcaklık yükseldikçe sertlik düşer, tokluk artar. Bu yüzden takım çeliği normlarında sertlik testi her zaman meneviş sıcaklığıyla birlikte verilir: sıcaklık söylenmeden verilen bir HRC değeri anlamsızdır. Örneğin EN ISO 4957, 1.2344 için 550 °C menevişten sonra en az 50 HRC ister.

Çelik Alaşımları ısıl işlem yapmaz; çeliği stoktaki teslim durumuyla verir ve ölçünüze keser. Buradaki bilgi, kalite sayfalarındaki sertlik ve sıcaklık satırlarını doğru okumak içindir. Teslim durumu kodlarını çelik teslim durumları yazısında anlattık.

02

Sertleştirme ve meneviş

Sertleştirme iki adımdır: çelik yüksek sıcaklığa ısıtılır, sonra hızla soğutulur (su verilir). Sonuçta çelik çok sert bir yapıya dönüşür. Bu yapı kırılgandır ve iç gerilme taşır; böyle bir parça darbede ya da zamanla çatlayabilir.

Meneviş bunun ikinci adımıdır. Sertleşmiş çelik, kritik sıcaklığın altında bir sıcaklığa yeniden ısıtılır, orada tutulur ve soğutulur. Üç sonucu olur:

• Sertlik bir miktar düşer.
• Tokluk artar.
• İç gerilmeler azalır.

Sıcaklık seçimi sertlik ile tokluk arasındaki dengeyi belirler. Düşük sıcaklıkta menevişlenen çelik sert kalır, ama daha az tok olur. Yüksek sıcaklıkta menevişlenen çelik daha yumuşak ve daha toktur.

Bir istisna: ikincil sertleşme

Bazı yüksek alaşımlı takım çeliklerinde, özellikle sıcak iş çeliklerinde, yüksek meneviş sıcaklıklarında sertlik bir süre yeniden yükselir. Buna ikincil sertleşme denir. Krom, molibden ve vanadyum gibi karbür yapıcı elementler bunu mümkün kılar. Sıcak iş çeliklerinin yüksek sıcaklıkta sertliğini koruması bu davranışla bağlantılıdır.

Meneviş ile tavlama farkı

İkisi karıştırılır. Yumuşak tavlama (+A), çeliği olabildiğince yumuşatmak içindir; çelik yavaş soğutulur ve işlemeye elverişli hâle gelir. Meneviş ise sertleştirilmiş çeliğe uygulanır ve sertliği tamamen değil, kısmen azaltır. Tavlamada amaç yumuşaklık, menevişte amaç tokluk ve gerilim giderme dengesidir.

Kısa sözlük

Isıl işlem terimleri sık karışır:

03

Islahta meneviş

Islah, sertleştirme ve yüksek sıcaklıkta menevişten oluşur. Teslim kodu +QT'dir (quenched and tempered). Yüksek sıcaklıkta meneviş, ıslahı "ıslah" yapan adımdır: çelik, kesitin tamamında yüksek dayanımlı ve tok kalır.

Dayanım tablolarına bakın. 42CrMo4 için norm, 16–40 mm çapta çekme dayanımını 1000–1200 MPa olarak verir. Bu değere ulaşmak için çelik sertleştirilmiş ve ardından menevişlenmiştir. Meneviş sıcaklığı farklı olsaydı dayanım ve tokluk başka bir noktaya düşerdi. Norm, ıslahlı teslim için sıcaklığı değil, sonuçta ulaşılacak dayanımı şart koşar.

Molibden, ıslah çeliğinde bir başka işe yarar: menevişte oluşabilen kırılganlığı azaltır. Bu yüzden 42CrMo4 gibi molibdenli kalitelerde meneviş daha güvenli yapılır. Islah çelikleri tür sayfası bu kaliteleri listeler.

04

Takım çeliği normlarında test sertliği

Takım çeliği normu (EN ISO 4957), her kalite için bir sertleştirme testi tanımlar. Test, çeliğin sertleştirilebilir olduğunu doğrular. Üç bilgi birlikte verilir: sertleştirme sıcaklığı, soğutma ortamı ve meneviş sıcaklığı. Ardından bu koşullarda ulaşılması gereken en az HRC yazılır.

İki örnek:

İki çelik aynı sıcaklıktan sertleştirilir ama meneviş çok farklıdır. 1.2379 soğuk iş çeliğidir ve düşük sıcaklıkta menevişlenir; yüksek sertlik korunur (en az 61 HRC). 1.2344 sıcak iş çeliğidir ve yüksek sıcaklıkta menevişlenir (550 °C); daha düşük sertlikte (en az 50 HRC) daha çok tokluk ve ısıl yorulma direnci kazanır.

Bu tablo iki yanlışı önler. Birincisi, test koşulunu kullanım koşulu sanmak: norm testi çeliğin sertleşebilirliğini sınar, parçanın sertlik ve meneviş değerini belirlemez. İkincisi, sıcaklığı atlayıp "61 HRC" demek: 61 HRC, 180 °C menevişe bağlı bir değerdir; sıcaklık değiştiğinde sertlik de değişir.

Takım çeliği takım çelikleri tür sayfasındadır. Aralarında 115CrV3 gibi daha eski, su verilen çelikler de vardır; menevişle sertliğin nasıl değiştiği bu kalitenin sayfasında bilgi amaçlı verilir.

05

Kalite sayfalarındaki sıcaklıklar neden "bilgi amaçlı"

Kalite sayfalarında "Isıl işlem sıcaklıkları" tablosu bulunur: sıcak şekillendirme, yumuşatma tavlaması, normalizasyon, sertleştirme, meneviş. Bu tablo "bilgi amaçlı" diye işaretlenir. Nedeni üçtür:

1. Norm değildir. Norm yalnız belirli koşullardaki sonucu (örneğin test sertliğini) tanımlar. Sıcaklık aralıkları kaynaklarda, üretici föylerinde ve el kitaplarında farklıdır.
2. Sonuç koşula bağlıdır. Aynı sıcaklık, farklı kesit, fırın ve soğutma ortamında farklı sertlik verir.
3. Reçete değildir. Tablo bir tasarım ya da uygulama reçetesi değil, malzeme hakkında genel bilgidir.

Bu yüzden bir meneviş sıcaklığını kopyalayıp uygulamadan önce ilgili üretici föyüne ve parçanızın şartnamesine bakın. Kalite önceden seçili gelen 1.2344 teklif formunda ölçüyü yazarsınız.

Alıcı için sonuç

Ham malzeme alırken menevişle şu üç şekilde karşılaşırsınız:

1. +QT teslim. Meneviş yapılmıştır. Değerler çapa göre normdadır; sizin yapmanız gereken bir şey yoktur.
2. Ön sertleştirilmiş kalıp çeliği. Teslim sertliği (örneğin 280–325 HB) sertleştirme ve menevişin sonucudur. Kalıpçı doğrudan işler.
3. Tavlı takım çeliği. Sertleştirme ve meneviş henüz yapılmamıştır. Bunu yapan, kullanıcıdır.

Her durumda kalite sayfasındaki teslim durumu satırı hangi aşamada olduğunuzu söyler.

Kaynaklar. EN ISO 4957:2018 (sertleştirme testi satırları); EN ISO 683-2:2018 (42CrMo4). Test koşulları ve sertlik değerleri ikinci bağımsız kaynakla karşılaştırılmıştır.

06

Sık sorulan sorular