ISIL İŞLEM ORTAMLARI

 

Isıl işlem görmüş çelik parçalarda elde edilebilecek metalurjik özellikler başlıca; uygulanan prosese, çeliğin sertleşebilirliğine, östenizasyon koşullarına ve özellikle de soğutma ortamına bağlıdır.


PETROFER, yürütmüş olduğu laboratuvar çalışmaları ve deneysel bilgiler ışığı altında daha ekonomik, pratik, emniyetli, düşük enerjili ve özellikle de çevre açısından daha az zararlı ısıl işlem uygulamaları geliştirmektedir.


PETROFER, modern kimya ve yeni elde edilen bilgilerin ışığı altında en uygun soğutma ortamları geliştirilerek yeni proseslerin uygulamaya geçmesine imkan tanınmaktadırlar. Yeni ürünler, tesis üreticileri ile yapılan ortak çalışmalar ile denenmekte, bu çalışmaların sonucunda sektördeki tüm ısıl işlem proseslerinin gerekliliklerini karşılayan kapsamlı ısıl işlem ürün yelpazesine sahip yegane üretici olma konumumuzu muhafaza etmektedir.
Isıl işlem uygulamalarında kullanılan ürünlerimiz;

 

  • Hızlandırılmış soğutma yağları
  • Sıcak soğutma yağları
  • Vakum fırınları için soğutma yağları.
  • Su bazlı yanmaz polimer soğutma sıvıları
  • Isıl işlem tuzları

 

Bir soğutma ortamının en ideal şekilde kullanılabilmesi birçok faktöre bağlıdır:

 

  • İş parçalarının sertleştirilebilirliği
  • İş parçası geometrisi (büyüklük, şekil, v.b.)
  • İstenen ısıl işlem gereklilikleri
  • Fırın ekipmanları
  • İşletme içerisinde çalışma emniyeti
  • Post-tretment (Gerekli olan ikincil işlemler)
  • Çevresel gereklilikler

 

Birçok durumda yukarıda bahsedilen taleplerin göz önünde bulundurulması gerektiğinden, kullanılacak soğutma ortamının özellikleri hakkında geniş kapsamlı bilgiye sahip olunmalıdır.

 

  • Fiziksel ve kimyasal değerleri
  • Soğutma özellikleri
  • Buharlaşma dayanımı
  • Yüksek sıcaklık ve yaşlanma stabilitesi
  • Fizyolojijk ve ekolojik özellikleri

 

Yağ Banyosunun Sıcaklıkları

Doğru Sıcaklık Aralığı

1

En ideal çalışma viskozitesi

Düşük Sıcaklıklar

1

Yüksek viskozite banyo hareketinin azalması taşıma kaybının artması

Yüksek Sıcaklıklar

1

Gereksiz düzeyde duman oluşumu yangın riskinin artması

 

Değişik sulama yağlarının tavsiye edilen çalışma sıcaklık aralığı soğutma ortamının çalışma koşulları altında viskozitesinin daima düşük ve uygun aralıkta kalmasını sağlamaya yönelik olarak tespit edilir.

 

1


Farklı soğutma tiplerinin kullanım sıcaklık aralığı ile yağ viskozitelerinin değişimini gösteren tablo

 

1

İnce (akıcı) yüksek performanslı yağ

1

Buharlaşmaya dirençli yüksek performanslı yağ

1

Buharlaşmaya dirençli yüksek performanslı yağ

 

Su Verme Prosesi


Bir soğutma ortamı birincil derecede soğutma özelliklerine bakılarak karakterize edilir. Ancak bu özellikleri kelimelerle ifade etmek çoğu zaman yetersiz kalmaktadır. Örneğin hızlı veya yumuşak gibi tabirler bize yağ konusunda sınırlı bilgiler vermektedir.



Soğutma etkisinin ölçülmesi çelik, nikel alaşımları ya da gümüş numune parçaları kullanılarak yapılmaktadır.
Genelde uygulanan yöntem

  • Farklı çaplara sahip çelik (MEINHARD VERFAHREN) veya nikel alaşımları (ISO 9950,GM_VERFAHREN)
  • 20 mm çapındaki bir gümüş bilye yardımıyla (SILBERKUGELMETHODE)
  • Farklı çaplara sahip gümüş silindirler (CETIM-METODE)

 

Soğutma etkisini tarif edebilmek için genelde kontrol numunesinin soğutma süresine bağlı olarak sıcaklığının (t=f(T)) veya kontrol numunesinin sıcaklığına bağlı olarak soğutma hızının (V=f(T)) ölçülmesi ile ifade edilir.

 

1

 

Soğutma ortamlarının soğutma davranışlarını farklı şekilde göstermek mümkündür.



Kaynama sıcaklığı sertleştirilecek iş parçasının ostenizasyon sıcaklığının altında olan ger soğutma ortamı (veya kontrol numunesinin) soğutma işlemi esnasında belirli fiziksel kanunlara uymak zorundadır.

 

Soğutma Fazlarının Etkileri

Kısa Buhar Fazı

1

Tüm iş parçası yüzeyinin hızlı, homojen soğuması

Geniş Kaynama Faz Aralığı

1

Kalın kesitlerde iyi bir ısı transferi

Konveksiyon Fazındaki Soğuma

1

Banyonun hareketlendirilmesi ile büyük ölçüde etkilenebilir.

 

1

 

Soğutma yağları ile çalışırken oluşabilecek olumsuz faktörler

Sisteme su verilmesi

1

Soğutma etkisinin değişmesi; yüksek yangın riski

Banyo sıcaklığının alev alma sıcaklığına çok yakın olması

1

Yangın riskinin artması

Kilitsel şarjın banyoya çok yavaş girmesi

1

Alev oluşumu, yangın riski, artan ölçüde duman ve is çıkışı

Yangın söndürme komponentlerinin banyoya girmesi

1

Soğutma etkisini ve soğutma ortamının özelliklerini değiştirir.

E-katkılı yağlara is ve kurumun girmesi

1

İş parçalarının kirlenmesine neden olur.

 

Emniyet Tedbirleri

 

Soğutma yağları yanabilen sıvılardır. Sertleştirme operasyonu sırasında daima alev alma sıcaklıklarının çok üstündeki iş parçası ile temas halindedirler. Bununla birlikte pratik uygulamalarda soğutma yağları ile problemsiz olarak çalışılmaktadır. Özellikle soğutma yağı banyolarına su karışması nedeniyle ciddi tehlikeler yaşanmaktadır. (Soğutma sistemindeki eşanjördeki sızıntılardan dolayı) yağa çok az miktarda su karışması durumunda dahi soğutma özellikleri büyük ölçüde değişmektedir. %0.2-%0.3 den itibaren yangın riski büyük ölçüde artmaktadır.

 

Eğer su ile karışabilen soğutma ortamları kullanılabiliyor ise bu durumda yangın riski yoktur. Bu ortamlar su içeriklerinden dolayı yanmama özelliğine sahiptirler.

 

Bakım ve Kontrol

 

Su ile karışabilen soğutma ortamları dikkatli bir şekilde kontrol altında tutulmalıdır. Bu tespit çalışma sıcaklığını kapsadığı gibi soğutma ortamının konsantrasyonunun kontrol ve düzeltilmesinde kapsar. Bu çerçevede ürün bültenlerimizdeki çalışmalara uyulması tavsiye edilir. Soğutma yağları normal işletme koşulları altında herhangi bir bakıma ya da kontrole ihtiyaç göstermezler. Dikkat edilecek husus tavsiye edilen çalışma sıcaklık aralığında kullanılması, çalışma emniyeti açısından alev alma sıcaklığının 60°C altında sınır değer olarak kalması ve yağ banyosuna suyun karışmasının önlenmesidir.

 

Sertleştirilmiş İş Parçalarının Temizlenmesi

 

Su ile karışabilen soğutma ortamlarının kullanılması durumunda sertleştirilmiş olan iş parçalarının çoğu zaman temperleme öncesi temizlenmesi gerekmektedir. Ancak çok yüksek konsantrasyonlarda çalışılıyor ise ilave durulama tavsiye edilir. Oksidasyonsuz yüzeyler ile Petrofer soğutma yağları ile sertleştirilen iş parçaları tamamen temiz, parlak yüzeylerle yağ banyosundan çıkarlar ve bir sonraki operasyona problemsiz olarak girebilirler. (Örneğin Galvanizleme)

 

Yağ kalıntıları yüzey üzerinde yanmaz ve kolayca temizlenmeleri mümkündür. Bununla birlikte yağı temizlemek için sıcak yıkama ünitelerine deterjan katılmalı veya su ile yıkanabilir E tipi yağlar ile çalışılmalıdır.

 

Çözücü solventlerle daldırma banyolarında veya solvent buharına tutarak yağ almak da mümkündür. Sıcak temizleme sıvısı seçilirken özellikle yağ artıklarını yıkama suyundan kolayca sıyrılıp uzaklaştırılmasına imkan sağlayacak şekilde seçilmesinde fayda vardır. Petrofer, bu işlem için sıcak temizleme FEROCLEAN serisini geliştirmiştir. Yıkama suyu daha uzun süre kullanılabilmekte arıtma masrafları bu şekilde azalmaktadır. Yıkama makinelerinde taşıma sistemleri ve yağ sıyırıcılarla çalışılması faydalıdır.

 

Santrifüj sistemlerinin uygulamaya sokulması özellikle yıkama suyundan yağların tamamen temizlenebilmesine imkan tanımaktadır.

 

Temizleme prosesini olumsuz etkileyebilecek sebepler

Temizleme banyosunda yetersiz sirkülasyon

1

Sıkı yüklenmiş şarjlarda yağ kalıntılarının kalması

Temizleme ünitesindeki yıkama maddesinin yetersiz(zayıf) kalması

1

İş parçası yüzeyinde yağ kalıntıları, temperleme esnasında duman-ısı çıkışı

Temizleme ünitesindeki yüzeyde biriken yağın toplanmaması

1

Yıkanmış şarj banyodan çıkarılırken yüzeyine yağ bulaşır.