DECREASING HEAT TREATMENT COST OF SURFACE HARDENED MACHINE PARTS BY CASE CARBURIZATION

Abstract

Machine parts are surface hardened to increase fatigue strength and wear resistance. Carburization is the most common surface hardening process in practice. In order to have optimum properties, a machine part must have certain hardness depth. To obtain required hardness depth, the parts must be kept in a carburizing medium at certain temperature for certain time. As the time and temperature is increased hardness depth increases. In practice, carburization temperature is about 930 °C. Machine parts are kept at this temperature for required time depending on required hardness depth. The increase of temperature reduces treatment time, considerably. But, heat treaters do not tend to use high temperatures due to the concern of distortion of parts, and deterioration of mechanical properties. In this study, the increase of temperature for reducing carburization time in salt bath, and consequently change of mechanical properties have been investigated using DIN C20 case carburization steel. As a result of experiments, it was found that mechanical properties were not effected negatively.

Keywords

• Heat treatments, Carburization, Grain size, Fatigue strength, Hardness depth

KARBÜRİZASYONLA YÜZEYİ SERTLEŞTİRİLEN MAKİNA PARÇALARININ ISIL İŞLEM MALİYETLERİNİN AZALTILMASI

Öz

Hareket eden makina parçalarının pek çoğu, aşınmasının azaltılması ve yorulma mukavemetinin arttırılması için yüzey sertleştirme işlemlerine tabi tutulmaktadır. Makina parçasının optimum özelliklerde olabilmesi için belirli bir sertlik derinliğine sahip olması gerekir. Gerekli sertlik derinliğinin elde edilmesi, karbürizasyon ortamında belirli bir sıcaklıkta belirli bir süre bekletilmekle olur. Sıcaklık ve süre artarken sertlik derinliği de artmaktadır. Pratikte karbürizasyon 930 °C civarında yapılmaktadır. Bu sıcaklıkta makina parçaları istenilen sertlik derinliğine göre belirli bir süre bekletilir. Halbuki sıcaklığın arttırılması, süreyi önemli miktarda azaltmaktadır. Fakat ısıl işlemciler parçanın çarpılması, mekanik özelliklerinin zayıflaması vs. gibi nedenlerden dolayı daha yüksek sıcaklıklara çıkmamaktadırlar. Bu çalışmada, DIN C20 karbürizasyon çeliği kullanılarak, tuz banyolarında karbürizasyon süresinin kısaltılması için sıcaklığın artırılması ve bunun neticesi mekanik özelliklerdeki değişmeler araştırılmıştır. Deneyler neticesi mekanik özelliklerin olumsuz yönde etkilenmedikleri görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

• Isıl işlemler, Karbürizasyon, Tane büyüklüğü, Yorulma dayanımı, Sertlik derinliği