1. Islah Çeliği Nedir?
Islah Çelikleri, kimyasal bileşimleri özellikle karbon ve alaşım elementleri (Cr, Mo, Ni vb.) açısından belirli bir sertlik ve yüksek tokluk kombinasyonu elde etmek üzere tasarlanmış mühendislik Çelikleridir. Bu Çelikler, Islah işlemi adı verilen "Su Verme (Quenching) + Menevişleme (Tempering)" sürecine en iyi yanıtı verecek şekilde üretilirler.
Islah işlemi Sonucunda Malzemenin Kazandığı özellikler:
- Mekanik Dayanım: Çekme ve akma dayanımı en üst seviyeye çıkar.
- Sertlik ve Tokluk: Malzeme hem sertleşir hem de darbelere karşı yüksek direnç (enerji sönümleme) kazanır.
- Homojenlik: Kesit kalınlığı boyunca çekirdek sertliği karbon Çeliklerine göre çok daha kararlıdır.
- Mikroyapı: Temperlenmiş martenzit yapısı ile dinamik yükler altında mükemmel performans sergiler.
2. Kimyasal Analiz Tablosu (%)
| Kalite | C (%) | Si (%) | Mn (%) | P (%) | S (%) | Cr (%) | Mo (%) | Ni (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 25CrMo4 | 0.22-0.29 | ≤ 0.40 | 0.60-0.90 | ≤ 0.025 | ≤ 0.035 | 0.90-1.20 | 0.15-0.30 | - |
| 34Cr4 | 0.30-0.37 | ≤ 0.40 | 0.60-0.90 | ≤ 0.025 | ≤ 0.035 | 0.90-1.20 | - | - |
| 34CrS4 | 0.30-0.37 | ≤ 0.40 | 0.60-0.90 | ≤ 0.025 | 0.020-0.040 | 0.90-1.20 | - | - |
| 34CrMo4 | 0.30-0.37 | ≤ 0.40 | 0.60-0.90 | ≤ 0.025 | ≤ 0.035 | 0.90-1.20 | 0.15-0.30 | - |
| 34CrMoS4 | 0.30-0.37 | ≤ 0.40 | 0.60-0.90 | ≤ 0.025 | 0.020-0.040 | 0.90-1.20 | 0.15-0.30 | - |
| 37Cr4 | 0.34-0.41 | ≤ 0.40 | 0.60-0.90 | ≤ 0.025 | ≤ 0.035 | 0.90-1.20 | - | - |
| 41Cr4 | 0.38-0.45 | ≤ 0.40 | 0.60-0.90 | ≤ 0.025 | ≤ 0.035 | 0.90-1.20 | - | - |
| 41CrS4 | 0.38-0.45 | ≤ 0.40 | 0.60-0.90 | ≤ 0.025 | 0.020-0.040 | 0.90-1.20 | - | - |
| 42CrMo4 | 0.38-0.45 | ≤ 0.40 | 0.60-0.90 | ≤ 0.025 | ≤ 0.035 | 0.90-1.20 | 0.15-0.30 | - |
| 42CrMoS4 | 0.38-0.45 | ≤ 0.40 | 0.60-0.90 | ≤ 0.025 | 0.020-0.040 | 0.90-1.20 | 0.15-0.30 | - |
| 50CrMo4 | 0.46-0.54 | ≤ 0.40 | 0.50-0.80 | ≤ 0.025 | ≤ 0.035 | 0.90-1.20 | 0.15-0.30 | - |
| 36CrNiMo4 | 0.32-0.40 | ≤ 0.40 | 0.50-0.80 | ≤ 0.035 | ≤ 0.035 | 0.90-1.20 | 0.20-0.40 | 0.90-1.20 |
| 39CrNiMo3 | 0.35-0.43 | ≤ 0.40 | 0.50-0.80 | ≤ 0.025 | ≤ 0.035 | 0.60-1.00 | 0.15-0.30 | 0.70-1.00 |
| SAE 4130 | 0.22-0.29 | 0.15-0.35 | 0.50-0.80 | ≤ 0.020 | ≤ 0.015 | 0.90-1.20 | 0.15-0.25 | ≤ 0.030 |
| SAE 4140 | 0.38-0.43 | 0.15-0.35 | 0.75-1.00 | ≤ 0.040 | ≤ 0.040 | 0.80-1.10 | 0.15-0.25 | - |
| SAE 5140 | 0.38-0.43 | 0.15-0.35 | 0.70-0.90 | ≤ 0.040 | ≤ 0.040 | 0.70-0.90 | - | - |
| SAE 4340 | 0.37-0.44 | 0.15-0.35 | 0.60-0.80 | ≤ 0.030 | ≤ 0.040 | 0.70-0.90 | 0.20-0.30 | 1.65-2.00 |
3. Kapsamlı Kalite Dizini
| EN / DIN | W.Nr. | SAE / AISI | UK Grade | Kullanım Alanı Özeti |
|---|---|---|---|---|
| 25CrMo4 | 1.7218 | ~4130 | 708A25 | Basınçlı kaplar, otomotiv aksları ve havacılık bağlantı elemanları. |
| 34Cr4 | 1.7033 | - | 530H32 | Orta zorlamalı küçük kesitli miller ve saplamalar. |
| 34CrS4 | 1.7037 | - | - | İşlenebilir (S): Seri üretim CNC parçaları ve orta yük miller. |
| 34CrMo4 | 1.7220 | 4135 | 708A30 | Yüksek mukavemetli şaftlar ve otomotiv dişli çark düzenekleri. |
| 34CrMoS4 | 1.7226 | - | - | İşlenebilir (S): Islah sonrası yüksek hassasiyetli talaşlı imalat parçaları. |
| 36CrNiMo4 | 1.6511 | 9840 | 817A37 | Ağır sanayi dişlileri ve yüksek torklu şaftlar için derin sertleşen yapı. |
| 37Cr4 | 1.7034 | 5135 | 530A36 | Genel makine imalatında kullanılan standart mukavemetli miller. |
| 39NiCrMo3 | 1.6510 | - | - | Çok yüksek darbe dayanımı ve düşük sıcaklık tokluğu gerektiren parçalar. |
| 41Cr4 | 1.7035 | 5140 | 530M40 | Otomotiv sanayinde aks milleri ve transmisyon parçaları, fren parçaları ve orta zorlamalı dişliler. |
| 41CrS4 | 1.7039 | - | - | Yüksek verimlilikle işlenen seri üretim şaftları. |
| 42CrMo4 | 1.7225 | 4140 | 708M40 | Akslar, yüksek zorlamalı şaftlar, dişliler ve kalıp blokları, petrol-gaz sanayi, ağır iş makineleri ve yüksek dayanımlı saplamalar. |
| 42CrMoS4 | 1.7227 | 4140 | - | Islah edilmiş durumda kolay işlenebilen ağır makine organları. |
| 50CrMo4 | 1.7228 | 4150 | - | Çok yüksek mukavemet beklenen büyük miller ve ağır iş makinesi parçaları. |
| SAE 4340 | 1.6582 | 4340 | 817M40 | Savunma ve havacılıkta kullanılan en üst segment derin sertleşen Çelik. |
4. Isıl İşlem
A. Isıtma (Austenitleme): 820–870°C
Çelik fırında yaklaşık 850 dereceye kadar ısıtılır. Bu sıcaklıkta çeliğin atomik yapısı değişir ve alaşım elementleri (Krom, Molibden vb.) yapı içerisinde tamamen çözülür. Malzeme artık sertleşmeye hazır bir "hamur" gibidir.
B. Su Verme (Ani Soğutma): Yağda
Sıcak Çelik aniden yağ dolu bir kazana daldırılır.
Neden Yağ: Su çok hızlı soğutur ve alaşımlı çeliğin çatlamasına neden olabilir. Yağ ise daha kontrollü bir soğuma sağlayarak çeliğin iç yapısını "Martenzit" dediğimiz çok sert ama kırılgan bir yapıya dönüştürür.
Sonuç: Bu aşamada Çelik cam gibi sert ama bir o kadar da kırılgandır.
C. Menevişleme (Yumuşatma/Gerilim Giderme): 500–650°C
Cam gibi kırılgan olan Çeliği tekrar fırına koyarız ama bu sefer daha düşük bir sıcaklığa (500-650°C) ısıtırız.
Amaç: Aşırı sertliği biraz kırıp, malzemeye esneklik ve dayanıklılık (tokluk) kazandırmaktır.
Sonuç: Çelik hem yüksek taşıma kapasitesine sahip olur hem de darbe aldığında kırılmaz.
| Kalite Grubu | Hedef Sertlik (HRC) | Kullanım Karakteri |
|---|---|---|
| 25CrMo4 / 4130 | 28 – 34 HRC | Esneklik ve tokluk ön planda. |
| 42CrMo4 / 4140 | 28 – 36 HRC | Mukavemet ve sertlik dengeli. |
| 50CrMo4 / 4150 | 32 – 38 HRC | Aşınma direnci ve yüksek sertlik. |
| SAE 4340 | 35 – 45 HRC | Çok ağır yükler ve havacılık standartları. |
5. Sertleşebilirlik ve Jominy
Sertlik ile sertleşebilirlik çoğu zaman karıştırılır. Sertlik malzemenin yüzey direnciyken; sertleşebilirlik, malzemenin su verme sırasında bu sertliği merkeze ne kadar iletebildiğidir.
Sertleşebilirlik Nedir? (Kesit Etkisi)
Bir Çelik parçasını ısıtıp yağa daldırdığınızda, dış yüzey hızla soğur ve sertleşir. Ancak parçanın içi (çekirdeği) daha yavaş soğur.
- Karbon Çeliklerinde (C45 gibi): Alaşım az olduğu için iç kısım yavaş soğur ve sertleşemez. Sadece dış yüzey sert kalır. (Genellikle max. 25-30 mm çapa kadar etkilidir).
- Alaşımlı Islah Çeliklerinde (42CrMo4 / 4340 gibi): İçerideki Krom, Molibden ve Nikel, çeliğin yavaş soğusa bile sertleşmesini sağlar. Bu sayede 100-200 mm çapındaki devasa miller bile çekirdeğine kadar aynı sertlikte kalabilir.
Jominy Testi Nasıl Yapılır?
Bu test, çeliğin "sertleşebilirlik kimliğini" belirler. Standart bir çubuk numune (25 mm çap, 100 mm boy) ısıtılır ve sadece alt ucundan standart bir su fışkırtmasıyla soğutulur.
- Suya değen uç en hızlı soğuyan ve en sert yerdir.
- Uçtan uzaklaştıkça soğuma hızı yavaşlar.
- Belirli aralıklarla (1.5 mm, 3 mm vb.) sertlik ölçülür ve bir grafik çizilir.
Jominy Eğrisi Bize Ne Anlatır?
Grafikteki çizgi ne kadar yatay gidiyorsa, o Çelik o kadar derin sertleşebiliyor demektir.
- 42CrMo4 (4140): Eğri yavaş düşer. Bu, orta ve büyük kesitlerde (mil, şaft) güvenle kullanılabileceğini gösterir.
- SAE 4340 / 36CrNiMo4: Eğri neredeyse dümdüz (yatay) gider. Bu Çelikler "Derin Sertleşen Çelikler"dir; devasa sanayi şaftlarında çekirdekte bile yüksek mukavemet sunar.
- C45: Eğri dik bir şekilde yere çakılır. Bu, sadece ince parçalarda veya sadece yüzey sertliğinin yettiği yerlerde kullanılmalıdır.
Teknik Not
Eğer 100 mm çapında bir şaft yapılacak ve çekirdekte dayanım isteniyorsa, burada C45 (karbon Çeliği) veremezsiniz; çünkü içi yumuşak kalır ve yük altında kırılır. Bu durumda Jominy eğrisi yatay olan 42CrMo4 veya daha büyükse 4340 önerilir.
Stoklarımızdaki ürünlerin Jominy değerleri, uluslararası normların (H-bandı) dar toleransları içerisinde yer almaktadır. Bu da ısıl işlemde her zaman aynı ve başarılı sonucu almanızı garanti eder.
MERT ÇELİK METAL ÜRÜNLERİ A.Ş. olarak ıslah Çelikleri grubunda 25CrMo4'ten SAE 4340'a kadar geniş kalite aralığında, EN/DIN ve SAE/AISI normlarına uygun tedarik sağlamaktayız. Teknik danışmanlık, kalite karşılık desteği ve ısıl işlem yönlendirmesi ile mühendislik temelli çözümler sunmaktayız.