NTB SpecPro proses kalite mühendisliği · Bilgi yazıları

Elektro kaplama ve asitle temizleme sırasında çeliğin içine çok küçük miktarda hidrojen girebilir. Yüksek dayanımlı çeliklerde bu hidrojen, parça yük altındayken ani ve gevrek kırılmalara yol açabilir. Kaplamadan sonra parçayı belirli bir sıcaklıkta fırında bekletmek, hidrojenin bir kısmının dışarı çıkmasını sağlar ve bu riski azaltır.

Hidrojen çeliğe nasıl girer?

Kaplama banyosunda ve asitli temizlemede, parçanın yüzeyinde hidrojen oluşur. Hidrojen atomları çok küçük olduğu için bir kısmı çeliğin içine sızabilir. Çeliğin içinde toplanan hidrojen, malzemenin süneklik yerine gevrek davranmasına neden olabilir. Buna hidrojen gevrekleşmesi denir.

Fırında bekletme ne işe yarar?

Isıtılan çelikte hidrojen daha kolay hareket eder ve yüzeyden dışarı çıkabilir. ASTM B850 rehberinin tanıtım sayfasına göre bu ısıl işlem kaplamadan sonra, varsa ikincil dönüşüm kaplamasından önce yapılır; sayfa, işlemin hidrojen kaynaklı hasarı her zaman tamamen önleyemeyeceğini de belirtiyor (kaynak aşağıda). Yani fırın, riski azaltan bir adımdır; tek başına yeterli kabul edilmez.

Neden "hemen"?

Hidrojen zamanla çeliğin içindeki zayıf noktalarda toplanabilir. Bu yüzden talimatlarda kaplama ile fırına giriş arasındaki süre genellikle sınırlandırılır. Parçanın fırına ne zaman girdiği, bu yüzden kayda geçirilir.

Sahada kontrol listesi

• Parçanın dayanım ya da sertlik değeri, fırın işlemi gerektiren aralıkta mı?
• Kaplama bitişi ile fırına giriş arasındaki süre talimata uygun mu?
• Fırın sıcaklığı ve bekleme süresi kayıtlarda görünüyor mu?
• Fırın işlemi, varsa kromat gibi ikincil kaplamadan önce mi yapıldı?
• Gerekiyorsa gevrekleşme testi yapıldı ve kaydedildi mi?

Terimler

• Hidrojen gevrekleşmesi: Çeliğe giren hidrojenin, malzemenin gevrek kırılmasına neden olması.
• Elektro kaplama: Parçanın elektrik akımı yardımıyla metal bir tabakayla kaplanması.
• Fırınlama (gevrekleşme giderme): Kaplama sonrası hidrojenin dışarı çıkması için yapılan ısıl işlem.
• Dönüşüm kaplaması: Yüzeyde kimyasal tepkimeyle oluşturulan ince koruyucu tabaka.

Sıkça sorulan sorular

Her kaplanan parça fırına girer mi?
Hayır. Fırın işlemi daha çok yüksek dayanımlı çelik parçalar için istenir. Hangi parçaların fırına gireceğini çizim, şartname ve firmanızın talimatı belirler.

Fırın işleminin sıcaklığı ve süresi nasıl belirlenir?
Parçanın malzemesine, dayanımına ve müşterinin şartnamesine göre belirlenir. Bu değerler işlem talimatında yazar.

Hidrojen gevrekleşmesi gözle görülür mü?
Genellikle hayır. Parça kırılana kadar dışarıdan normal görünebilir. Bu yüzden önleme adımları ve kayıtlar önemlidir.

Kaynak

• ASTM B850-98(2022), "Standard Guide for Post-Coating Treatments of Steel for Reducing the Risk of Hydrogen Embrittlement", tanıtım sayfası: https://store.astm.org/b0850-98r22.html