Çelikler üzerinde uygulanan ve çeliklerin sertliğine ne derece etki ettiğini öğrenebildiğimiz soğutma deneyi kısaca çelik karbon deneyi olarak bilinmektedir. Piyasada çoğunlukla “Jominy deneyi” olarak duyulan bu testte; farklı karbon alaşımlara sahip olan çelik malzemelerin östenit sıcaklıklardan (karbon oranının yüksekliğiyle ilintilidir) soğuk su vasıtasıyla aniden soğutularak sertlikle meydana gelen değişimler incelenebilir.
Çelik Karbon Deneyi Neden Uygulanır?
Bu deneyin uygulanma amacı, az önce de bahsettiğimiz gibi farklı karbon alaşımlarına sahip olan çelik malzemelerin soğuma hızlarının incelenmesi ve farklı soğuma hızlarının bu materyallerde sertlik durumunu ne derece azaltıp ne derece arttırdığının belirlenmesidir.
Çelik Karbon (Jominy) Deneyi Nasıl Yapılır?
Jominy deneyi, çelik maddenin sertleşebilirliğinin belirlenmesi için uygulanan bir deney olduğundan ona uygun bir test düzeneği hazırlanmaktadır. Bu deney sonucunda hem çeliğin sertleşme kabiliyetinin ne olduğu hem de soğutucu olarak kullanılan suyun çeliğe nasıl bir sertlik değeri kazandırdığı ortaya çıkartılabilir. 25 mm. çapında, 100 mm. uzunluğunda silindirik yapıda bir malzeme, su gelecek hortumdan 12,5 mm. mesafede kalacak şekilde yatay bir yüzeye yerleştirilir. Çelik malzemenin maruz bırakılacağı suyun sıcaklığı en fazla 28 derece olacaktır. En alt kısımdan en üst kısma kadar farklı soğuma hızları elde edilebileceğinden istenilen değerlerin farklı aralıklarla elde edilme imkanı olmaktadır.
Jominy test düzeneği içerisinde deneye tabi olan çelik malzemeler, ostenitleme sıcaklığına kadar ısıtılarak en az yarım saat bu sıcaklıkta bekletilir. Sonrasında hızlı bir şekilde düzeneğe yerleştirilerek su püskürtme aşamasına tabi tutulur. Çeliğin soğuma hızı da çubuğun alt kısmından üstüne doğru değişiklik göstermektedir.
Bahsettiğimiz bu soğukluk farklılıkları çubuğun sertlik fazına doğrudan etki etmektedir. Su püskürtme testinin başlatıldığı yüzeyden 1,5 mm. ve 2 mm. aralıklar bırakılarak sertlik değerleri ölçülür ve bu değerler doğrultusunda çelik karbon deneyine dair bir grafik oluşturulabilmektedir.
Sertleşebilirlik Nedir?
Sertleşebilirlik ölçme yöntemleri olarak deneyde kullanılan suyun, çeliğin martenzit duruma gelerek sertleşme özelliklerinin ortaya çıkması haline verilen genel isimdir. Bu özellik, çeliğin dış yüzeyinden iç merkezine kadar oluşan sertliğinin yüzeye göre farklı şekilde olabilmesi durumudur.