Sementasyon yüzey sertliği aşınma direncinin artması için tercih edilen ısıl işlem uygulamasıdır. Genel olarak atmosfer kontrollü sementasyon fırınlarında uygulanır. Sementasyon, sementasyon çeliğinin yüzeyinin karbon oranının artmasını sağlar. Sementasyon işlemi ile birlikte yumuşak ve tok bir çelik malzeme, sert ve aşınmaya dirençli hale getirilir.
Sementasyon Nedir?
Karbürleme işlemi olarak da bilinen sementasyon işlemi 800-950 derece arasında yapılır. Malzeme fırında ne kadar süreyle tutulursa o kadar derine nüfuz eder. Sementasyon işlemi parça çekirdek bölge direnci ile sünekliğinin de düzenlenmesini sağlar. Sementasyon işlemi ile yüksek karbonlu bir ortam oluşturulmuş olur. Bu ortam sayesinde çelikte yüzeyden çekirdeğe doğru bir karbon difüzyonu sağlanmış olur.
Sementasyon işlemi kontrollü kamara tipi fırınlarda gerçekleştirilir. Çelik yüzeyinde azot, karbon bakımından zenginleştirilen atmosfer ile ısıtma kamarası içinde uygulanır. Sementasyon işlemi sırasında oldukça önemli olan sıcaklık dengesi, gaz akışı, koruyucu atmosfer kompozisyonu, yağ sıcaklığı ve soğutma hızı gibi ayrıntılar kontrollü bir biçimde yürütülmelidir. Ayrıca, çeliğin elde edebileceği en yüksek değerdeki sertliği elde etmesi için soğutma işleminin yapılış biçimi ve hızı da kritik öneme sahiptir.
Sementasyon Hattı
Sementasyon hattında sementasyon işlemi uygulanmaktadır. Sementasyon işleminin ardından sementasyon çelikleri pek çok şekilde ısıl işleme maruz kalabilmektedir. Sementasyon işleminin ardından yüzey bölgede karbon miktarı %0,8’e kadar yükselebilmektedir.
Sementasyon çeliklerinde karbon oranının belirli bir miktarda yükselmesiyle ve eklenmiş alaşım elementleri ile çekirdek bölge direnci belirli oranlara çıkarılabilmektedir. Verimli bir sonuç elde edilebilmesi için sementasyon işlemi sonrasında çekirdek sertleştirme işleminin uygulanması tavsiye edilmektedir. Çekirdek bölge, uygun sertleştirme sıcaklığından hızla soğutulan parça ara tavlama işlemine maruz kalmaktadır. Bu işlem sonrası cidar bölgesi uygun sertleştirme sıcaklığı uygulandıktan sonra hızlı olarak soğutulabilmektedir. Bu sayede cidar bölgenin sertliğinin korunması söz konusu olabilmektedir.
Sementasyon işlemi ile çekirdek yumuşak kalırken çeliğin belirli bölgelerinin sertleştirilmesi söz konusudur. Bununla birlikte çeliğin aşınma direnci de sertlikle paralel olarak azalır. Yüksek yüzey sertliğiyle birlikte malzeme de tokluk da kazanır. Sementasyon işlemiyle malzemenin yorulma direnci de artmış olur.