Özel ısıl işlem prosesi fren yayının mikro yapısında ne gibi değişiklikler sağlar?

Özel ısıl işlem süreci, mikroskobik morfolojiyi derinden yeniden şekillendirir. fren yayı çok aşamalı faz dönüşümü ve yeniden organizasyonu yoluyla. Söndürme işleminde, yüksek sıcaklıktaki ostenit, şiddetli soğutma koşulları altında kayma dönüşümüne uğrayarak, yoğun dislokasyon dolaşması ile bir çıta martensit ağı oluşturur ve dağılmış artık ostenit, çıta boşluklarını ince bir film şeklinde doldurur. Bu yapı yalnızca yüksek mukavemeti korumakla kalmaz, aynı zamanda deformasyon koordinasyon yeteneğini de geliştirir. Kademeli izotermal prosesin uygulamaya konmasından sonra, bazı alanlar, alternatif karbürler ve ferritler içeren daha düşük beynit katmanları oluşturan bir difüzyon dönüşümüne tabi tutulur. İnce karbür dizisi dislokasyon hareketini etkili bir şekilde engeller. Temperleme işlemi sırasında, martensit matrisi, nano ölçekli bir ε karbür güçlendirme fazını çökelterek ayrışmaya ve yeniden düzenlenmeye maruz kalırken, artık östenit kısmen ikincil martensite dönüştürülür ve temperlenmiş martensit, stabil ostenit ve karbürlerden oluşan üç boyutlu, birbirine bağlı bir yapı oluşturur.

Yüzey işleme işlemi, malzemenin yüzeyinde gradyanlı bir nanokristalin yapı oluşturur ve yüzeydeki 50 nanometrelik ultra ince tanecikler, iç kısımda mikron altı taneciklere geçiş yapar. Bu gradyan organizasyonu, çatlak yayılmasına direnme yeteneğini önemli ölçüde artırır. Bilyalı dövmeyle üretilen artık basınç gerilimi tabakası 300 mikron derinliğe ulaşabilir. Yüzey kafes distorsiyonunun oluşturduğu yüksek yoğunluklu dislokasyon ağı, stres konsantrasyon noktasını yüzeyden yüzeye aktarmak için içerideki ince çökelme fazıyla sinerjik olarak çalışır. Alaşım elementlerinin migrasyonunun neden olduğu tane sınırı ayrışması olgusu, özellikle yüksek sıcaklıktaki işlemler sırasında belirgindir. Tane sınırlarında krom ve molibden gibi elementlerin zenginleştirilmesi korozyona dayanıklı bir bariyer oluşturur ve silisyumun katı çözelti güçlendirici etkisi karbürlerin kabalaşmasını engeller. Bu çok ölçekli kompozit yapı, malzemenin 2000 MPa'lık bir mukavemeti korumasını sağlarken kırılma dayanıklılığını yaklaşık %40 artırır ve yorulma ömrünü iki kat uzatır.