Her şekillendirme işlemi metali bulduğundan daha sert bırakır. Bir çelik şeridi ileri geri bükün; büküm sertleşir ve sonra çatlar: bu, elle görülen pekleşmedir. Tavlama sıfırlamadır: parçayı ısıtın, bekletin, soğutun; kristal yapı toparlanır ve metal yeniden şekillendirilebilir.
Tavlama nedir?
Tavlama kontrollü bir ısıl işlemdir: metal, iç yapısının yeniden kristalleştiği sıcaklığa kadar ısıtılır, bu tamamlanana kadar bekletilir ve ardından soğutulur. Sonuç daha düşük akma dayanımı, daha yüksek uzama ve daha yumuşak metaldir; soğuk işlemeden kalan iç gerilmeler büyük ölçüde giderilir. Şekillendirmede ara adım olarak kullanılır: ikinci veya üçüncü kademede yırtılacak derin çekilmiş bir kap, daha derin çekilebilmek için kademeler arasında tavlanır. Tipik sıcaklıklar düşük karbonlu derin çekme çeliklerinde 650-700 °C, bakır ve pirinçte temperle göre 400-600 °C, östenitik paslanmazın tam tavlamasında 1.000 °C üzeridir; yalnızca kalıntı gerilme giderilecekse bunun yerine daha düşük 350-450 °C gerilme giderme uygulanır.
Şekillendirme neden buna ihtiyaç duyar
- Pekleşme - çekme duvarı gerer ve akma dayanımını yükseltir. Yeterli deformasyondan sonra metalde süneklik kalmaz ve bir sonraki operasyon parçayı yırtar.
- Çekme derinliği - bir kapta tek kademede ulaşılabilen derinlik, malzemenin pekleşme davranışıyla sınırlıdır. Kademeler arasında tavlama, uzun bir parçayı mümkün kılan şeydir.
- Geri yaylanma - tavlanmış, daha yumuşak malzeme daha az geri yaylanır; bu yüzden dar form toleranslı parçalar son şekillendirmeden sonra değil genellikle ondan önce tavlanır.
- Sonraki operasyonun şekillendirilebilirliği - önce çekilip sonra flanşlanan ya da çekilip sonra genişletilen bir parçada tavlama genellikle bu iki adım arasında gerekir.
Bir teklifte karşımıza çıkan dört tavlama
| İşlem | Ne yapar | Nerede kullanılır |
|---|---|---|
| Tam tavlama | Tam yeniden kristalleşme; en yumuşak durum | Ağır bir ilk çekmeden önce veya haddelenmiş malzemeyi toparlamak için |
| Ara (proses) tavlaması | Şekillendirme kademeleri arasında sünekliği geri kazandırır | Çok kademeli derin çekilmiş kaplar, gövdeler ve kılıflar |
| Gerilme giderme | Fazla yumuşatmadan kalıntı gerilmeleri giderir | Düz kalması gereken işlenmiş parçalar, kaynaklı montajlar |
| Parlak tavlama | Tufal oluşmaması için kontrollü atmosferde tavlama | İşlemden sonra temiz yüzey gereken paslanmaz parçalar |
Tipik sıcaklıklar
| Malzeme | Tipik tavlama sıcaklığı | Not |
|---|---|---|
| Düşük karbonlu çelik (DC01–DC04) | 650–700 °C | Parti tavlaması; atmosfer kontrol edilmezse tufal oluşur |
| Bakır C11000 | 400–600 °C | Daha yumuşak temperler üst uçtadır |
| Pirinç (CuZn) | 400–600 °C | Yüksek çinkolu pirinçlerde çinko kaybını önlemek için dikkat gerekir |
| Östenitik paslanmaz 304 | 1.040–1.120 °C ve ardından su verme | Tam tavlama; yalnızca gerilme giderme gerekiyorsa 350–450 °C |
| Ferritik paslanmaz 430 | 750–850 °C | Tavlama manyetik davranışı da etkiler |
| Alüminyum alaşımları | 300–420 °C | Alaşıma bağlı; bazı kaliteler yaşlandırmayla sertleştirilir |
Bu sıcaklıklar ilgili malzeme aileleri için yayımlanmış tipik aralıklardır, tarif değildir. Doğru çevrim alaşıma, soğuk işleme miktarına ve istenen nihai özelliklere bağlıdır; fırın operatörünün inisiyatifine değil ısıl işlem şartnamesine yazılmalıdır.
Programa ekledikleri
- Fazladan bir operasyon - her tavlama bir taşıma, bir fırın çevrimi ve presse dönüştür; teklifte de böyle görünür.
- Parti ısıl işlemi dışarıdan yapılır - Balford'da toplu ısıl işlem taşerona verilen bir süreçtir ve fırın kendi tesisimizdeymiş gibi göstermek yerine bunu açıkça belirtiriz.
- Tufal ve temizlik - atmosfersiz tavlama, giderilmesi gereken tufal bırakır ve bu, ilk operasyonun üstüne ikinci bir operasyondur.
- Distorsiyon - ince çekilmiş parçalar fırında deforme olabilir; bu yüzden fikstür veya paketleme yöntemi proses tasarımının parçası olur.
- İşlem sonrası sertlik - teknik resim nihai sertlik veya temper isteyebilir; bu aynı ısıl işlem değil ikinci bir ısıl işlemdir.
Önemli nokta
Parça ikinci veya üçüncü çekmede yırtılıyorsa cevap genellikle kademeler arası tavlamadır: bir operasyona mal olur ve derinliği satın alır. Alaşımı, soğuk işleme miktarını ve sonrasında gereken özellikleri belirtin; çevrimi bir tablodan kopyalanan sıcaklıktan değil bunlardan kurun.
Sık sorulan sorular
Tavlama metale ne yapar?
Yumuşatır. Yeniden kristalleşme sıcaklığına ısıtıp soğutmak soğuk işlemenin etkilerini kaldırır; akma dayanımını düşürür, uzamayı artırır ve iç gerilmeleri gidererek parçanın daha fazla şekillendirilmesini sağlar.
Derin çekilmiş parçalar neden tavlamaya ihtiyaç duyar?
Her çekme kademesi duvarı pekleştirir. Malzemede süneklik kalmadığında parça yırtılır; bu yüzden sonraki kademeden önce sünekliği geri kazandırmak için ara tavlama kullanılır.
Tavlama normalizasyonla aynı şey mi?
Hayır. Normalizasyon da çeliği kritik sıcaklığının üzerine ısıtır ancak havada soğutur; bu, fırında yavaş soğuyan tam tavlamadan daha ince ve daha dayanıklı bir yapı üretir.
Tavlama manyetik özellikleri değiştirir mi?
Değiştirebilir. Tavlama gerilmeleri giderir ve ferritik ile silisli çeliklerin manyetik davranışını değiştirebilir; bu yüzden manyetik zırhlamada ve yumuşak manyetik parça rotalarında yer alır ve manyetik tavlamayı ayrı bir şartname olarak ele alırız.