Gerinim Sertleşmesi Nedir?

Gerilme sertleşmesi, metallerin mekanik olarak esnetildiğinde sertleştiği bir işlemdir. Gerilme sertleşmesi bir malzemenin kristal kafesinde gerçekleşen bir işlemdir. Bu sertleştirme formu, ısıl işlemle sertleştirilemeyen metallerin kuvvetini artırmak için kullanışlıdır. Bununla birlikte, ısıyla sertleştirilebilen birçok metal ve alaşım, gerginlikle sertleştirilebilir. İş sertleşmesi olarak da adlandırılan zorlanma sertleştirme, parça oluşturma sırasında sertleştirme işlemi olarak uygulanabilir veya işleme veya anormal işlem sırasında istemeden meydana gelir.

Gerilme sertleşmesinden önce, malzemeler tipik olarak düzgün dağılmış, hatasız bir kristal yapı gösterir. Malzeme mekanik baskıya maruz kaldığında kristal yapısında yer değiştirme olarak bilinen mikroskopik kusurlar oluşur. Stres devam ederse, bu çıkıklar daha fazla sapmaya karşı dirençli yeni iç yapılar oluşturarak birbirleriyle çoğalır ve etkileşime girerler. Bu oluşumlar - veya sıkma noktaları - süneklik veya yumuşaklıkta bir düşüşle birlikte malzemelerin akma dayanımını veya gerilmeye karşı koyma kabiliyetini arttırır. Gerinim sertleştirme işlemini kasıtlı olarak başlatmanın en yaygın yollarından biri parçaları soğuk şekillendirmektir.

Daha önce belirtildiği gibi, gerilme sertleşmesi arzu edilen veya istenmeyen bir işlem olabilir. İş sertleşmesi amaçlanan bir sonuç olduğunda, soğuk işleme veya parçaların biçimlendirilmesi bunu gerçekleştirmenin en etkili yollarından biridir. Bu, özellikle ısıyla sertleştirilemeyen metaller çalışırken faydalıdır. Bunlar arasında düşük karbonlu çelik, alüminyum ve saf bakır bulunur. Bu metaller biçimlendirilirken sıkıştırıldığında, çekildiğinde, büküldüğünde veya dövüldüğünde, yer alan gerilmeler malzemeyi sertleştiren kristalin dislokasyonların oluşumuna neden olur.

İstenmeyen gerilme sertleşmesi, sünek veya yumuşak malzemeler yanlış işlendiğinde veya iş çevrimleri sırasında aşırı derecede büküldüğünde oluşur. İşleme sırasında, parça aşırı derin kesimlere maruz kalırsa, ortaya çıkan stres, sonuçta ortaya çıkan sertleşmeyle kristalin yerinden çıkmasına neden olabilir. Bu yanlışlıkla sertleştirme daha fazla işlemeyi önleyebilir veya takım uçlarına zarar verebilir. Sünek parçalar işlendiğinde, istenmeyen iş sertleşmelerinin oluşmasını önlemek için takım uçları dikkatli bir şekilde geliştirilmelidir.

Düzenli çalışma sırasında tasarım parametrelerinin ötesine bükülen metal parçalar, ayrıca bir dereceye kadar gerilme sertleşmesi yaşayabilir. Bu parametrelerdeki küçük sapmalar, iç yapılarında herhangi bir değişiklik yapmadan orijinal şekline geri dönen bir malzeme tarafından kolayca emilir. Bununla birlikte, bu sınırların ötesine esnetildiğinde, çıkık oluşumu süreci başlar ve malzeme sertleşir. Bu, parçanın sonunda çatlamasına ya da kırılmasına neden olabilecek herhangi bir esnemeye karşı sonuçta ortaya çıkan bir direnç sağlar.