Islah çelikleri, kimyasal bileşimleri özellikle karbon miktarı bakımından, sertleştirmeye elverişli olan ve ıslah işlemi sonunda belirli bir çekme dayanımında yüksek tokluk özelliği gösteren, alaşımsız ve alaşımlı makine imalat çelikleridir.
Islah çeliklerinde sertleşebilirlik özelliklerinin yanında, yüksek dayanım ve süneklik de istenir. Yeterli seviyede sertlik elde edilebilmesi için, ıslah çelikleri diğerlerine nispeten yüksek karbon içerirler. Kalın kesitli parçalar için sertlik derinliğinin en önemli kriter olması sebebiyle, bu parçalar alaşımlı ıslah çeliklerinden imal edilirler.
Islah çeliklerinin seçiminde, parça boyutları ve dayanım değerleri ön plandadır. Alaşımsız ıslah çelikleri ancak küçük kesitli parçalarda verimli olabilir. Kalın kesitli parçalar için, sertlik dağılımının homojen olması, çeliğin alaşımlı olmasına bağlıdır. Sertlik dağılımının, malzeme alaşımlarına göre değişimleri jominy testi sonuçları ile gözlenebilir. Jominy testi basit bir ifadeyle ; sertleştirme sıcaklığına kadar ısıtılan çubuk şeklinde bir malzemenin sadece bir ucundan soğutulmasıyla soğutulan uca olan mesafelerdeki sertleşme değerlerini ifade eder.
Islah çelikleri alevle ve indüksiyonla sertleştirilebileceği gibi, ıslah edildikten sonra da alev ve indüksiyonla sertleştirilebilirler. Bu şekilde ısıl işlem görecek malzemenin seçiminde, kimyasal bileşimin yanı sıra, yüzeyde elde edilecek sertlik değeri ve sertleşme derinliği göz önünde bulundurulur. Alaşımsız çeliklerde sertlik derinliği 3-4 mm olabilirken. Alaşımlı çeliklerde bu derinlik 10-12 mm’yi bulur. Ayrıca indüksiyonla sertleştirme esnasında yüksek mangan çatlama tehlikesi yaratacağından, yüksek karbon-düşük manganlı Cf kalite çeliklerin kullanılması daha uygundur. Ayrıca çatlama tehlikesinin azalması, malzeme tane yapısının küçük olmasıyla yakından ilişkilidir.
Islah işlemi, sonuçta çelik parçaya yüksek tokluk özelliğinin kazandırılacağı, önce bir sertleştirme ve arkasından menevişleme işlemlerinin bütünü olarak tarif edilir. Islah çelikleri, ıslah işlemi sonunda kazandıkları üstün mekanik özelliklerinden dolayı, çeşitli makine ve motor parçaları, dövme parçalar, çeşitli cıvata, somun ve saplamalar, krank milleri, akslar, kumada ve tahrik parçaları, piston kolları, çeşitli miller, dişler gibi parçaların imalinde olmak üzere geniş bir ilanda kullanılırlar. Bu sebepten, ıslah çelikleri inşaat ve alaşımsız çeliklerden sonra, en yüksek oranda üretilen ve kullanılan çelik türüdür.
Islah çelikleri kimyasal bileşimlerine göre 4 ana grupta toplanır.
- Alaşımsız ıslah çelikleri
- Mangan alaşımlı ıslah çelikleri
- Krom alaşımlı ıslah çelikleri
- Krom-molibden alaşımlı ıslah çelikleri
Alaşımsız çeliklerde, ıslah dayanımı karbon miktarıyla artmaktadır. 16 mm çapa kadar en düşük akma sınırı 370 N/mm^2 (%C:0,25) ile 570 N/mm^2 (%C:0,50) arasındadır. 16-40 mm çap arasındaki boyutlarda 50-80 N/mm^2 daha düşük olur.
Mangan alaşımlı ıslah çeliklerde mangan sertleşebilirliği artırdığından 30Mn4 ve 40Mn4 çeliklerinde akma sınırı C60 çeliğindeki özelliklerini gösterir.
Krom alaşımlı ıslah çeliklerinde krom elementi sertleşebilirliği oldukça fazla artırır ve plastisiteye de olumlu etki yapar. Örneğin 40Cr4 çeliğinde 16-400 mm çap aralığında minimum akma 700 N/mm^2’dir.
Molibden kroma nazaran daha kuvvetli sertleşebilme kabiliyetini artırır. Ayrıca meneviş dayanımını artırır ve meneviş kırılganlığı ihtimalini azaltır.
Islah işlemi, sertleştirme ve bunu takip eden menevişleme işlemi olarak tarif edilmiştir. Aşağıda, çelikler için, sertleştirme ve menevişleme işlemleri genel olarak ayrı açıklanmıştır.
