Bir tahrik mili, bir hidrolik piston kolu veya yüksek mukavemetli bir cıvata tasarlıyorsanız büyük ihtimalle ıslah çeliği (Vergütungsstahl, quenched and tempered steel) seçmişsinizdir. Bu grup, su verme ve menevişleme ile yüksek mukavemet ve tokluk kombinasyonu sağlar; ancak CNC işleme ve ısıl işlem sırası, çarpılma ve maliyet açısından tasarımcının bilmesi gereken pratik ayrıntılar taşır. Otomat çelikleri ve paslanmaz çelikler yazılarımızın devamı olan bu yazı, fason atölyenin bakış açısını aktarıyor.
En Çok Kullanılan Islah Çelikleri
| Malzeme (EN 10083) | W.-Nr. | Tipik +QT dayanımı | Kullanım |
|---|---|---|---|
| C45 / C45E | 1.0503 / 1.1191 | 630–780 MPa (Ø≤16) | Miller, pimler, genel makine parçaları |
| 42CrMo4 | 1.7225 | 1000–1200 MPa | Yüksek yüklü miller, dişli, cıvata (10.9/12.9) |
| 34CrNiMo6 | 1.6582 | 1100–1300 MPa | Büyük kesitli, darbeli yük; krank, aks |
| 25CrMo4 | 1.7218 | 700–850 MPa | Kaynaklanabilir ıslah çeliği, basınçlı bileşenler |
| 16MnCr5 | 1.7131 | Sementasyon çeliği | Yüzey sert, çekirdek tok: dişli, kam |
Teslim Durumu Kararı: +N, +QT, +A
Aynı çelik farklı durumlarda satın alınır ve bu, tüm süreci belirler:
- +N (normalize) veya +A (tavlı): Kolay işlenir (C45 için ~%60–70 işlenebilirlik indeksi); işleme sonrası sertleştirme gerekir; ısıl işlem çarpılması hesaba katılmalıdır.
- +QT (ıslah edilmiş): Çubuk hâlinde 900–1200 MPa dayanımda gelir; doğrudan bitmiş ölçüye işlenir, ısıl işlem adımı yoktur. İşleme %20–40 daha yavaştır, takım ömrü kısalır; ama çarpılma ve ikinci operasyon riski ortadan kalkar.
Fason imalatta pratik kural: Parça geometrisi basit ve tolerans ortaysa +QT çubuktan doğrudan işleme en ucuz ve hızlı yoldur. Parça karmaşık, kesit değişimi büyük veya 40 HRC üzeri sertlik isteniyorsa önce kaba işle → ısıl işlem → finiş/taşla zinciri gerekir. Resimde “42CrMo4 +QT” mi yoksa “42CrMo4, sertleştirilecek 40±2 HRC” mi yazdığı bu nedenle kritiktir; ikisi çok farklı fiyatlardır.
İşlenebilirlik ve Takım Stratejisi
- C45 +N: Referans çeliğe yakın; yüksek kesme hızı, uzun takım ömrü. Yüzey kalitesi tavlı durumda “yapışkan” olabilir; +QT durumunda daha iyi yüzey verir.
- 42CrMo4 +QT (~300 HB): Kesme hızı C45’e göre %30–40 düşer; kaplamalı karbür ve rijit bağlama şarttır. Uzun ince millerde punta ve yataklama gerekir.
- 34CrNiMo6 +QT: Yüksek nikel içeriğiyle daha zor; kesme kuvvetleri yüksek, talaş kontrolü zorlaşır.
- Sertleştirilmiş durumda (>45 HRC) işleme: CBN takımla hard turning mümkündür; taşlamaya alternatif olarak dar toleranslı miller için ekonomiktir. Yüzey kalitesi beklentileri için yüzey pürüzlülüğü yazımıza bakabilirsiniz.
Isıl İşlem Sonrası Çarpılma ve Taşlama Payı
Su verme sırasında parçada şekil değişimi kaçınılmazdır; uzun millerde eğilme, ince cidarlı parçalarda ovalleşme görülür. Pratik yaklaşım:
- Kaba işlemede çapa 0,3–0,5 mm, uzunluğa 0,5–1 mm taşlama/finiş payı bırakılır.
- Ø/L oranı büyük millerde ısıl işlem sonrası doğrultma gerekebilir.
- Toleransı IT6 ve altı olan yüzeyler ısıl işlemden sonra taşlanır veya hard turning ile bitirilir.
- Dişler sertleştirmeden önce açılır ve genellikle sertleştirmeden korunur (bölgesel sertleştirme veya diş bölgesine ısıl işlem sonrası çekme).
Tolerans kararı ısıl işlem zincirini belirler; tolerans seçimi yazımızda hangi yüzeyde ne gerektiği tartışılır.
Yüzey Sertleştirme Seçenekleri
| Yöntem | Uygun çelik | Yüzey sertliği | Derinlik | Not |
|---|---|---|---|---|
| İndüksiyonla sertleştirme | C45, 42CrMo4 | 55–60 HRC | 1–5 mm | Bölgesel, hızlı, seri üretime uygun |
| Gaz nitrasyon | 42CrMo4, 31CrMoV9 | 600–900 HV | 0,2–0,6 mm | Düşük çarpılma, finiş sonrası uygulanabilir |
| Sementasyon | 16MnCr5, 20MnCr5 | 58–62 HRC | 0,5–2 mm | Dişli ve kamlar; taşlama gerekir |
| Nitrokarbürleme (tuz banyosu) | C45, otomat çelikleri | ~500–700 HV | ≤0,03 mm bileşik tabaka | Aşınma + korozyon, ucuz |
Malzeme Sertifikası ve İzlenebilirlik
Islah çeliklerinde EN 10204 3.1 sertifikası kimyasal analiz ve mekanik değerleri (Rm, Re, A, KV) verir. +QT çubukta sertifikadaki değerler doğrudan parçanın değerleridir; ısıl işlem atölyede yapılıyorsa ayrıca ısıl işlem raporu (fırın kaydı, ölçülen sertlik) istenmelidir. Otomotiv ve enerji müşterileri için sertlik ölçüm noktaları resimde işaretlenir.
Alıcı İçin Pratik Kontrol Listesi
Islah çeliği parçalarında RFQ ve resmi tedarikçiye göndermeden önce şu noktaları kontrol edin:
- Malzeme EN 10083 kalitesi ve teslim durumu (+N, +QT) yazılmış mı? Eski DIN veya AISI karşılığı varsa EN karşılığı eklendi mi?
- Sertlik gereksinimi (HB/HRC), toleransı ve ölçüm konumu belirtildi mi? Sertlik yalnızca yüzeyde mi (indüksiyon, nitrasyon) yoksa kesit boyunca mı isteniyor?
- Isıl işlem sırası netleştirildi mi: kaba işleme → ısıl işlem → finiş, yoksa +QT malzemeden doğrudan işleme mi?
- Isıl işlem sonrası taşlanacak yüzeyler ve toleransları işaretlendi mi?
- Malzeme sertifikası (3.1) ve sertlik raporu belge listesinde yer alıyor mu?
- Mekanik özellik gereksinimi (Rm, Rp0,2, darbe) varsa spesifikasyon ve numune alma yeri belirtildi mi?
- Kaynak yapılacaksa karbon eşdeğeri ve ön ısıtma notu var mı? (42CrMo4 kaynağı özel önlem gerektirir.)
Bu yedi maddenin eksiksiz olması, tedarikçinin doğru işlem zincirini fiyatlamasını ve ilk numunenin sertlik veya ölçü nedeniyle reddedilmemesini sağlar. Türkiye’de ısıl işlem tesisleri sanayi bölgelerinde yaygındır ve işleme atölyeleri bu tesislerle rutin çalışır; sertlik ölçümü genellikle atölyede yapılır ve rapora eklenir. Yüzey işlemlerin genel çerçevesi için malzeme sertifikası yazımıza da bakabilirsiniz.
Sık Sorulan Sorular
42CrMo4 +QT’yi doğrudan işleyip ısıl işlemsiz kullanabilir miyim?
Evet; +QT çubuk zaten 1000–1200 MPa dayanımdadır. Çoğu mil ve pim için yeterlidir ve en ekonomik yoldur.
Isıl işlem sonrası tolerans tutulur mu?
IT7 ve daha geniş toleranslar dikkatli pay bırakmayla tutulabilir; IT6 ve altı için taşlama veya hard turning planlanır.
C45 yerine 42CrMo4 seçmek fiyatı ne kadar artırır?
Hammadde %15–25, işleme %20–40 daha pahalıdır; küçük parçalarda toplam etki %15–30 civarındadır.
Sertlik toleransı nasıl yazılmalı?
Hedef ve aralık (örn. 40±2 HRC), ölçüm konumu ve yöntemi (HRC/HV) resimde belirtilmelidir; “sertleştirilecek” ifadesi tek başına yetersizdir.
42CrMo4 yerine 42CrMoS4 veya 34CrMo4 kabul edilir mi?
42CrMoS4 kükürt katkılıdır ve işlenebilirliği daha iyidir; mekanik değerleri hemen hemen aynıdır. 34CrMo4 daha düşük karbonludur ve sertleşebilirliği düşüktür. Alternatif kabul edilecekse resimde açıkça yazılmalıdır.
+QT malzemede sertlik partiden partiye değişir mi?
EN 10083 +QT için mekanik özellikler çap aralığına göre aralık olarak verilir; sertlik 20–40 HB oynayabilir. Dar sertlik toleransı gereken parçalarda müşteri için özel ısıl işlem yaptırılması daha güvenlidir.
Sonuç
Islah çeliklerinde doğru karar malzemeden çok teslim durumu ve ısıl işlem sırasıyla ilgilidir: +QT çubuktan doğrudan işleme çoğu parça için en ekonomik yol, karmaşık ve dar toleranslı parçalar için kaba işleme–sertleştirme–finiş zinciri gereklidir. Teknik resminizi ve sertlik gereksiniminizi teklif formumuz üzerinden gönderin; malzeme durumu ve ısıl işlem seçeneğini teklifle birlikte öneriyoruz. CNC torna kapsamımıza da göz atabilirsiniz.
