İsıl İşlem

Alm Wärmebehandlung, Fr Traitement thermique, İng Thermik treatment Katı haldeki bir metal veya alaşıma istenilen bâzı özellikleri kazandırmak amacıyla metalin ısıtıldıktan sonra soğutulması işlemi Eski çağlarda, bâzı çeliklerin akkor dereceye getirildikten sonra, su veya yağ içine daldırılmak sûretiyle ani soğutma ile sertleştirilebilecekleri biliniyordu


Isıl işlem sırasında malzeme ısıtma, belirli bir sıcaklıkta tutulma ve ardından soğutulma işlemlerinden geçirilir İşlemin yürütüldüğü ortam da mühimdir, bâzı kimyâsal değişmelere sebep olabilir


Isıl işlem gören malzemenin yapısı yüksek sıcaklıkta ve düşük sıcaklıkta farklı özellikler gösteriyorsa bu taktirde soğutma hızı da ehemmiyet kazanır


Işıl işlem demirin alaşımlarına ve demir dışı metal veya alaşımlara uygulanabilir Demir alaşımlarının allotropik yapısı, ışıl işlemlerine bir avantaj getirmektedir Bir malzemenin değişik kristal biçimlerinde bulunabilmesine allotropi, her bir kristal yapıya da allotrop denir


Sertlik, süreklilik, dayanıklık ve parlaklık gibi özellikleri kazandırmak ve çelikteki gerilimleri azaltmak, metali daha önceden tespit edilmiş bir sıcaklığa getirdikten sonra hızlı, orta hızda veya yavaşça soğutmakla mümkün olur


Isıl işlemler başlıca üç ayrı tepkime yoluyla gerçekleşir Bunlar, yaşlanma (çökelme), tepkimesi, allotropik tepkime ve ayrışma tepkimesidir


Çökelme, ana metalin içindeki bir elemanın yüksek sıcaklıktaki çözünürlüğünün düşük sıcaklıktakine nispetle daha yüksek olması durumunda ortaya çıkar Bu işlemde malzeme, bir elemanın daha fazla çözünebileceği yüksek bir sıcaklığa getirilir Fazla çözünmüş elamanın çökelerek yapıyı bozmasını engellemek amacıyla suya daldırma sûretiyle hızlı soğutma işlemi uygulanır Bu şekilde soğutulan malzeme uygun bir sıcaklığa yeniden ısıtıldığında çökelme oluşurÇökelme şartları kontrol edilerek çökelen parçacıkların boyutları ve özellikleri istenilen biçimde değiştirilebilir


Allotropik tepkimeye en bâriz misâl demir alaşımlarının ısıl işlemleridirGenel olarak bâzı metallerin ısınması ve soğuması sırasında bir kristal biçimden başka bir kristal biçimine geçilirÇeliklerde ortaya çıkan bu özellik çeliklerin ısıl işleminin temelini meydana getirirMeselâ yüksek sıcaklıkta östenit çeliği demir olarak bilinen kristal yapısındadırÇelik soğutulduğunda ferrit olarak bilinen a -demir ile sementit olarak bilinen demir karbür karışımına dönüşür Soğutmanın hızı östenitin dönüşmesini etkiler ve çeliğin niteliklerini belirler


Ayrışma tepkimesinde ise alaşımın bâzı elemanları daha iyi niteliklere sâhip bir veya daha fazla elemana ayrışırlar Bu işlem, beyazdökme demir olarak bilinen sert ve kırılgan olan dökme demirden dövülebilir ve dökme demir elde edilmesinde büyük önem taşır