Normalizasyon; çeliğin dönüşüm sıcaklığının üst sınırından daha yüksek bir sıcaklıkta ısıtmayı ve tane boyutunu küçültmek, homojen bir mikro yapı elde etmek ve mekanik özellikleri iyileştirmek için durgun havada soğutmayı içeren bir ısıl işlemdir. Isıl işlemin normalizasyon edilmesi, çeliği A3 veya Acm eğrisinin 30-50°C üzerinde bir sıcaklıkta ısıtmak, ideal bir süre beklemek ve daha sonra karbon içeriğine bağlı olarak fırının dışındaki sakin havada soğutmaktır.
Çelik, oda sıcaklığında HMK yapısı ve ferrit fazına sahip olup, karşılıklı olarak A3 veya Acm eğrisinden 30-50°C daha yüksek bir sıcaklıkta allotropik faz dönüşümü göstererek iç yapısında YMK kafes yapısına ve östenite dönüştürmektedir. Belirtilen sıcaklığın üzerinde ısıtma, iç yapıda tane büyümesine ve yüzey alanında karbon kaybına (dekarburizasyon) neden olacaktır. Normalleştirici ısıl işlem, yapının daha fazla mekanik işlenmesini kolaylaştırmak ve malzemenin ısıl işlem performansını iyileştirmek için yarı mamul ürünlere veya çelik döküm malzemelere uygulanmaktadır.
Normalleştirilmiş Tavlama Adımı
Isıl işlem görmüş parçanın yüzeyini temizlenmelidir. Fe-Fe3C faz diyagramında parça, A3 ötektoid üstü çeliğin Acm eğrisinden 30-50°C daha yüksek bir sıcaklıkta ısıtılmaktadır. Isıl işlem görmüş parçanın kalınlığına veya çapına göre ideal süre boyunca ısıl işlem sıcaklığında tutunmaktadır. Yapının östenit fazına dönüştürülmesi esastır. Bu yüzden zaman tutmak önemlidir. Isıl işlem görmüş parçalar fırının dışındaki sakin havada soğutulmaktadır.
Kullanım koşullarına bağlı olarak ilave temperleme veya gerilim giderme ısıl işlemi yapılabilmektedir. Isıl işlem görmüş parçaların sertlik ve mukavemet değerleri raporlanır. Gerekirse, metalografik inceleme ile iç yapıyı analiz edebilirsiniz.
Normalleştirilmiş Tavlamanın Amacı
Homojen bir iç yapı oluşturmaktır. Tane boyutunu küçültmek ve çeliğin mekanik özelliklerini iyileştirmekte amaçları arasındadır. Ayrıca yumuşak tavlanmış çeliğin sertliğini ve gücünü arttırmak içinde kullanılmaktadır.
Normalize Tavlama Hangi Durumlarda Kullanılmalıdır?
Dövme ve diğer plastik şekillendirme işlemlerinden sonra termal deformasyona bağlı iç yapı normalize edilebilmektedir. Difüzyon tavlaması sonrası ve su verme öncesi ince taneli yapı elde edilebilmektedir. Döküm sonrası çelik dökümlerin kaba ve kırılgan iç yapısını (Windmannstatten yapısı) eski haline getirmek, mukavemet ve tokluk özelliklerini iyileştirmek için kullanılabilmektedir.
Sıcak haddeleme sonrası haddeleme yapısının olası anizotropi etkisini ve gevrek kırılma eğilimini azaltmak için tercih edilebilmektedir. Yeniden kristalleştirme işlemi sırasında kristal tanelerinin kabalaşmasını önlemek için yeniden kristalleştirme tavlaması yerine kullanılmaktadır. Kaynak uygulandıktan sonra, ana malzeme, ısıdan etkilenen bölge (geçiş bölgesi) ile kaynak arasında düzgün bir tane yapısı oluşturmak için kullanılabilmektedir.