Metallerin ısıl işleminde önemli bir aşama su vermedir. Sertlik, mukavemet veya tokluk gibi nitelikleri elde etmek veya değiştirmek için metal bir nesnenin hızla soğutulmasını içerir.

Hızlı soğutma, metalin yüksek sıcaklıklara maruz kalma süresini azaltır ve onu kusurlardan korur. Ayrıca metal, uygulama yöntemine ve ortama bağlı olarak değişikliğe uğrayabilir.

Hava, yağ, su ve tuzlu su birkaç tipik su verme maddesidir.

Yağ, metali önemli ölçüde deforme etmeden ısıyı hızla aktardığı için su verme işleminde yaygın olarak kullanılır. Su bazlı kostik söndürücüler daha hızlı olsa bile, çalıştıkları kuvvet bazı malzemelerin parçalanmasına veya deforme olmasına neden olabilir.

Yağ ve su arasındaki fark, makalede tartışılacak ana noktadır.

Su Verme İşlemi Nedir?

Su verme, malzemelerin sertleşmesiyle sonuçlanan hızlı bir soğutma işlemidir. Su verme hızı, ilgili malzemenin derecesine, uygulamaya ve alaşım bileşenlerinin bileşimine bağlıdır. Ek olarak, su verme ortamının çeşitli özellikleri de bunu etkiler.

Teorik olarak, su verme işleminden önce, bir metal veya cam malzeme standart sıcaklığının ötesinde ısıtmaya tabi tutulur. Bundan sonra, ısıyı hemen uzaklaştırmak için hızlı soğutmaya tabi tutulur. Bu işlem, bir malzemenin kristal yapısında ısıtma sırasında kaybolan özelliklerin değiştirilmesine yardımcı olur.

Metal veya camı bir eşya olarak daha sert ve katı hale getirmek için genellikle su veririz. Bir nesnenin su verme sıcaklığı her zaman yeniden kristalleşme sıcaklığının üzerinde ancak erime sıcaklığının altında olmalıdır.

Söndürme Sürecinin Aşamaları

Çelik eritme havuzunun etrafında çalışan iki kişi

Sıcak bir parça sıvı su vericiye yaklaştığında tipik olarak üç su verme aşaması meydana gelir. Bu aşamalar su vericinin ve malzemenin özelliklerindeki değişimi tanımlar. Bu üç aşama şunlardır:

• Buhar Aşaması
• Çekirdek Kaynatma Aşaması
• Konveksiyon Aşaması

Şimdi bunları derinlemesine inceleyelim.

Buhar Aşaması

Buharlaşma aşaması, bileşenin sıcak yüzeyi sıvı söndürücü ile ilk teması sağladığında devreye girer. Bu, elemanın etrafında buharlı bir kalkan oluşumu ile sonuçlanır. Buhar aşaması sırasında iletim bir dereceye kadar gerçekleşir.

Ancak bu aşamada birincil ısı taşıma yöntemi buhar örtüsü üzerinden radyasyondur. Oluşan örtü nispeten kararlıdır.

Giderimini hızlandırmanın tek yolu çalkalama veya farklı katkı maddeleri eklemektir. Ayrıca, bu aşamanın mümkün olduğunca kısa tutulması tercih edilir

Bunun nedeni, su verme sırasında gelişen yumuşak alanlara önemli ölçüde katkıda bulunmasıdır. Bu nedenle, devam etmelerine izin verilirse istenmeyen mikro bileşenler gelişebilir.

Çekirdek Kaynatma Aşaması

Buhar aşamasından sonraki ikinci aşamadır. Malzeme yüzeyine yakın akışkan kaynamaya başladığında başlar ve buhar aşaması çökmeye başlar. Verilen bileşeni soğutmanın en hızlı aşamasıdır.

Isıtılmış yüzeyden ısı iletimi ve ardından sıvı söndürücüye emilim nedeniyle, önemli ısı çıkarma oranları mümkündür. Soğutulmuş sıvının yüzeydeki yerini almasını sağlar.

Bazı söndürücüler, bir sıvının maksimum soğutma oranlarını artırmak için katkı maddeleri içerir. Bileşenin yüzey sıcaklığı sıvının kaynama noktasının altına düştüğünde kaynama sona erer.

Bozulmaya eğilimli bileşenler için, yüksek sıcaklıktaki yağlar ve tuzlar gibi ortamlar iyi sonuçlar sağlar. Aksi takdirde, malzemeler kırılgan hale gelebilir ve istenen uygulamalar sırasında hızla zarar görebilir.

Konvektif Aşama

Konveksiyon, sürecin son aşamasıdır. Malzeme, söndürücünün kaynama noktasından daha düşük bir sıcaklığa ulaştığında gerçekleşir. Konveksiyon aşaması, yığın akışkan yoluyla ısı transferini içerir ve başlangıç noktası iletimdir.

En yavaş aşamadır çünkü ısı transferinin yığın içindeki tüm moleküllere ulaşması uzun zaman alır. Konveksiyon yoluyla ısı tahliyesini kontrol etmek, söndürücünün özgül ısısı ve termal iletkenliği dahil olmak üzere birçok değişkeni içerir.

Su verme maddesi ile malzeme arasındaki sıcaklık farkı konveksiyon sürecini etkileyebilir. Genellikle bozulmanın çoğu bu noktada meydana gelir.

Yukarıdaki üç su verme adımı belirli bir yerde sırayla gerçekleşir. Bununla birlikte, parçanın geometrisine ve çalkalamaya bağlı olarak, farklı alanlar çeşitli aşamalara farklı zamanlarda başlayacaktır.

Söndürme Sürecinin Üç Aşaması

Söndürme Ortamları

Su verme işlemi herhangi bir ortam aracılığıyla gerçekleşir ve aşağıda 4 farklı ortamın listesi verilmiştir. Her birinin özelliklerine, temas eden unsurlara, zamana, ısı transferi yasalarına ve ilişkilere bağlı olarak artıları ve eksileri vardır.

1. Hava: Isıtılan malzemeyi soğutmak için normal bir ortam sıcaklığının kullanılması
2. Salamura: Tuz ve su çözeltisi, su verme sırasında en hızlı soğutma aracıdır.
3. Yağ: Havaya göre güvenilir ve daha hızlı bir su verme alternatifi.
4. Su: Sıvıları söndürmede hava veya yağdan daha hızlıdır.

Her ne kadar literatürde yukarıdaki ortamlar hakkında geniş bilgi bulunsa da, en önemli iki ortam olan petrol ve suyu inceleyelim.

Su Söndürme

Su, malzemeyi yağ ve havadan daha hızlı soğutma özelliğine sahiptir. Bu nedenle, su ile su verme işlemi hızlı tempolu bir süreçtir.

• Tuzlu suyla su verme prosedürü, soğutma sırasında diğerlerine göre önemli ölçüde daha sert bir reaksiyona sahiptir, suyla su verme en etkili yöntemdir.
• Bu işlemden önce suyun oda veya istenilen sıcaklıkta olması gerekir. Bundan sonra ısıtılan malzeme soğutma suyuna konulduğunda aşamalara göre faz değiştirir.
• Su verme işleminde sonuçlar daha hızlı alınmaktadır. Bir diğer avantajı da hızlı bir soğutma yöntemi olmasıdır. Bu nedenle hem para hem de zaman açısından en ucuz yöntemdir. Ancak elbette hızlı sonuç önemli dezavantajları da beraberinde getirmektedir.
• Sert, kırılgan ve kolayca kırılabilen nihai ürünlerin dezavantajı, bu hızlı veya anlık hız ile birlikte gelir. Su verilmiş malzeme, sağlam kaliteye veya kötü kaliteye sahip olarak etiketlenebilir.
• Çelik sertleştirme durumunda su ile su verme uygun bir seçenektir. Bunun nedeni, çeliğin su ile elde edilebilen benzersiz bir soğutma yöntemine sahip olmasıdır. Karbonize çelik, yeniden kristalleşme sıcaklığının üzerinde ısınır.
• Su verme, çeliği hemen soğutarak, durdurulmadığı takdirde eriyecek olan çeliğin bu aşamada erimesini önler. Bu nedenle su verme, çelik için diğer ortamlara göre daha uygundur.

Yağ Söndürme

Metal su verme sektöründe en popüler su verme tekniklerinden biri yağda su vermedir. Metal alaşımlarını sertleştirmek için en uygun yöntem, işlem sırasında sertleşmelerine ve kırılganlaşmalarına neden olmadan onlara gerekli sertliği ve gücü verir.

Yağla su vermenin birçok avantajı vardır, ancak en önemlisi diğer su verme ortamlarından daha yavaş ısınması ve daha uzun süre soğuyarak ısıtılan malzemeye daha fazla stabilite ve sertleşme süresi sağlamasıdır.

Ayrıca bu, su verilmiş malzemenin aşırı kırılgan olmayacağını ve mükemmel bir şekilde tutunacağını garanti eder. Bu nedenle su, hava veya tuzlu su yöntemlerine göre tercih edilir çünkü su verilmiş metalin gövdesinin deforme olma veya çatlama olasılığını azaltır.

Su verme hızlı bir soğutma işlemidir

Su ve Yağ Söndürme Arasındaki Fark

Su ve yağ iki farklı ortam türüdür. Her ikisi de bazı yönlerden ayırt edilebilir ve su verme işleminde farklı davranır. Aşağıdaki tablo iki ortam arasındaki farklılıklara genel bir bakışı özetlemektedir.

Su ile Söndürme ve Yağ ile Söndürme

Sonuç

• Su verme adı verilen hızlı soğutma prosedürü malzemelerin sertleşmesine neden olur. Çeliğin kaliteleri, uygulamaları ve alaşım bileşenlerinin bileşimi su verme oranını etkiler.
• Bir maddenin soğuma hızı aynı zamanda söndürücünün özelliklerine de bağlıdır. Bu makalede yağ ve su ortamları vurgulanmıştır. Her ikisi de farklı uygulamalara göre benzersizdir.
• Yağ su verme işlemi için iyidir çünkü metali değiştirmeden ısıyı hızlı bir şekilde iletir. Su bazlı kostik su verme maddeleri daha hızlı olsa da, çalışma güçleri bazı malzemeleri kırma veya deforme etme potansiyeline sahiptir.