Yeniden Kristalleşme Tavı
Yeniden kristalleşme tavı
Çelikler ve diğer soğuk şekillenmiş olan kristal yapılı malzemelere uygulanır. Yeniden kristalleşme tavının ön şartı malzemenin tavlama öncesi en az %10 gibi soğuk şekillendirilmiş olmalıdır. Soğuk şekillendirme tav öncesi olmamış ise tavlamada olmaz.
Metalin soğuk şekillendirme esnasında kristal tane yapısının şekli bozulur,dislokasyon yoğunluğu artar.bunun neticesi, malzemenin sertliği artar, sünekliği azalır, şekillendirme işlemi zorlaşır,hata işlem devam ettirilirse kırılmalar meydana gelir. Malzemenin elektrik iletkenliği ve korozyona dayanıklılığı azalır. Soğuk şekillendirme neticesi sertleşen çeliği yumuşatmak ve diğer özelliklerini düzeltmek için, A1 (650-700) sıcaklığının altında 1 saat tavlama yapılır ve havada soğutulur. Tavlama neticesinde kristalleşme meydana gelir,dislokasyon yoğunluğu azalır,malzeme yumuşar.
Malzemenin ÅŸekillendirme iÅŸlemi yeniden kristalleÅŸme sıcaklığının altında yapılıyor ise soÄŸuk,üstünde yapılıyorsa sıcak ÅŸekillendirme denir. KurÅŸun ve kalay oda sıcaklığında sıcak ÅŸekillendirmeye uÄŸradığı halde demir 400 oC ‘de soÄŸuk ÅŸekillendirilmiÅŸ olur.
SoÄŸuk ÅŸekillendirme ve yeniden kristalleÅŸme iÅŸlemi ile malzemenin tane boyutları küçültülebilir. Tane boyutu küçük olan malzemenin dayanımı daha yüksek olur. Derin çekme, tel çekme gibi iÅŸlemlerde belirli bir ÅŸekil verme oranından sonra,malzeme sertleÅŸtiÄŸi için daha fazla ÅŸekillendirilemez. Böyle bir malzeme tavlanarak ,tekrar istenildiÄŸi kadar ÅŸekillendirilebilir. Yeniden kristalleÅŸme ısıl iÅŸlem programı Åžekil 1’de verilmiÅŸtir.
Plastik şekil değiştirmeye uğramış malzemenin iç yapısında dislokasyon yoğunluğu artışı homojen değildir (Şekil 2). Dislokasyon bölgesindeki atomlar denge durumundan uzaklaştıkları için dislokasyon yoğunluğunun artması malzemenin iç enerjisini arttırır. Denge durumu bozulun atomlar denge durumuna gelme eğilimindedirler. Dışarıdan bir enerji (ısı) verilecek olursa,malzeme eski kristal haline gelir. Bu olaya yeniden kristalleşme denir.yeniden kristalleşme olayı üç safhada incelenir.
1-Toparlanmalastik şekil değiştirmeye uğramış malzemeye dış enerji verilince ilk önce kristal hatalarında bir azalma görülür. Ara yer atomları boş yerlere yayınır,ters işaretli dislokastonlar birbirini yok eder, boş yerler bir araya toplanır. Dislokasyonlar aynı hizaya gelerek küçük açılı tane sınırları oluşur(Şekil 3). Bu olaya toparlanma denir.böyle bir malzemenin mekanik özelliklerinde bir değişiklik olmamıştır ancak fiziksel özellikleri değişmiştir.
2-Yeniden kristal oluşumu:malzemeye verilen dış enerji arttırılırsa ,dislokasyon yoğunluğunun çok olduğu yüksek enerjili bölgelerde yeni kristal çekirdekleri oluşur.bu çekirdekler büyüyerek malzemenin yeniden kristalleşmesi tamamlanır. Yeniden kristalleşen malzemenin kristal tane büyüklüğü şekil değiştirme miktarına bağlıdır.
Yeniden kristalleşme için gerekli dış enerji malzemeyi ısıtarak sağlanır. Bu olaya tavlama denir. Yeniden kristalleşme sıcaklığı ,malzemenin bir saat içinde kristalleşmesini tamamlayabildiği sıcaklıktır. Bu sıcaklık malzemenin ergime sıcaklığına bağlıdır.
Tyks=(0.4-0.5)Te
Yeniden kristalleÅŸme sıcaklığı plastik ÅŸekil deÄŸiÅŸtirme oranı ile deÄŸiÅŸir. Åžekil 4’de demir için plastik ÅŸekil deÄŸiÅŸtirme oranına baÄŸlı olarak yeniden kristalleÅŸme sıcaklığı verilmektedir.
3-Tane büyümesi: Malzemenin tavlama süresi ve tavlama sıcaklığı arttırılır ise taneler büyüyerek irileşir. Böyle bir yapı çoğu zaman arzu edilmez. Tane boyutu, tavlama sıcaklığı ve soğuk şekil değiştirme oranı ile değişir. Şekil 5
Åžekil 6’da soÄŸuk ÅŸekil deÄŸiÅŸtirme ve yeniden kristalleÅŸme tavına tabi tutulmuÅŸ pirinç için mikro yapı deÄŸiÅŸiklikleri göülmektedir.ÅŸekil 7’de ise tavlama süresine baÄŸlı olarak, pirinçte dayanım ve süneklilik deÄŸerleri ile tane boyutunun degiÅŸimi görülmektedir.
