Iragotze

Iragotzea^[1], iraotzea edo iraoketa^[2][3] , materialei emaniko tratamendu termikoa da, gogortasuna eta erresistentzia mekanikoa aldatzeko. Helburu nagusia aroa eman eta gero altzairuak izaten duen hauskortasun handia gutxitzea da.^[4]

Altzairuaren propietateak asko alda daitezke tratamendu termikoen arabera: suberatu ezkero oso xaflagarria bihurtzen da, eta aroa eman ezkero, berriz, oso gogorra baina hauskorra. Malgutasuna irabazteko, gehienetan arotutako altzairua iragotu egiten da (salbuespen gutxi batzuk kenduta, limak adibidez). Iragotze mailak malgutasun hori plastikoa (malgukiak adibidez) edo elastikoa (automozio piezak adibidez) izatea ekarriko du, eta zizailadura-esfortzua, isurpena, gogortasuna, harikortasuna eta haustura-tentsioa ere zehaztuko ditu, eman nahi zaion erabileraren arabera. ^[5]

Ezaugarri horiek guztiak berotze eta hozte prozesuren bidez altzairuen egitura kristalinoa aldatzean lortzen dira. Berotze eta hozte abiaduren arabera altzairua osatzen duten atomoek egitura kristalino batzuetara edo beste batzuetara egokitzeko aukera gehiago edo gutxiago dute eta, horren ondorioz, altzairua giro-tenperaturara helduta egitura kristalino batzuk osatuta egongo da, eta egitura horiei dagozkien ezaugarriak izango ditu.

Azkenean lortzen diren egitura eta ezaugarriak, berotze eta hozte abiadurez gain, altzairuan agertzen diren elementu kimikoez ere, baldintzatuta daude jakina, eta horregatik altzairu guztiei ematen zaizkien tratamenduak ez zaizkie era berdin berdinean ematen.

Ondoan dagoen irudian ikus daiteke hozte abiadura ezberdinekin altzairu hipoeutektoide batean lortzen diren egiturak. Adibidez, hoztea arina bada altzairu honen kasuan azkenean ia martensita bakarrik lortuko da eta, beraz, martensitari dagozkien ezaugarriak izango ditu. Beste ezaugarri batzuk ere lortu gura izanez gero, berriro berotu beharko da martensita horren kopuru batetik austenita birsortzeko eta beste era batera hoztuz beste egiturak eta haien ezaugarriak lortzeko.

Altzairu hau, kasurako, lehenago arin hozten bada 400 gradu zentigraduraino eta gero tenperatura horretan mantentzen bada minutu bat baino gehiago bainita lortuko da eta altzairuak bainitari dagozkion ezaugarriak izango ditu. Tenperatura 700 gradu zentigradutan baino apur bat gorago mantenduz, aldiz, aste batean oraindino sortu barik egongo da sor daitekeen ferrita guztia

Aurrerago esan den bezala, berotzean eta hoztean jazotzen diren eraldaketak altzairuen konposaketek eta berotze eta hozteek baldintzatuta daude eta horregatik hemen aurkeztutako diagrama bakarrik balio du zehaztutako altzairuarentzat, eta birmoldatu gura den altzairua beste osagai batzuez edo osagai berberez baina ehuneko ezberdinetan osatuta badago, hipoeutektoide bada ere, beste diagrama bat izan behar da kontuan eman gura zaion tratamendua (iraotzea barne) zehazteko.

Bestalde irudian bertan ikusten da diagrama aldatzen dela hozteko moduarekin ere; bertan eraldatzeen hasierak eta amaierak marra ezberdinekin markatzen dira hozte isotermiko (altzairua arin hoztuz tenperatuta bateraino eta gero tenperatura horretan mantenduz eraldaketa guztia bete arte) edo abiadura konstanteko hozteentzat (denbora berean gradu kopuru bera jaitsiz egindakoak, diagraman lerro makurrez irudikatuta daudenak).

Beraz altzairu bat iraotzeko zein tenperaturaraino berotu behar den eta zelan hoztu behar den zehazteko haren hozte diagrama kontuan izan behar da edo, hobeto esanda, haren diagrama izan ezean ere, diagramak azalduko zuen altzairuaren portaera.

Iragotzea errementari edo burdin-ijezle hititek Anatolian k.a. XII-XI mende inguruan garatu zutela uste da.^[6] Ezagutzen den iragotutako altzairuzko piezarik zaharrena Galilean aurkitutako pikotx bat da, k. a. 1250 urte ingurukoa.^[7]

Tenperatura zehazki neurtzeko metodoen faltan, errementariek metalak hartutako koloreari erreparatzen zioten; tenperatura denbora justuan mantenduz, pieza modu egokian hoztuz eta beste hainbat faktore zainduz desiratutako emaitza lortzen zuten; prozesu honek praktika eta abilezia handia eskatzen zuen.^[6] Halere, Europan aroa eta iragotzea ez ziren XV. mendera arte ongi bereizi.^[8]

Iragotzea aroaren tratamendu osagarria da, eskuarki haren ostean datorrena. Iragotu behar den metala puntu kritikoaren azpitik berotzen da, non aleazioaren fase kristalinoak (ferrita eta zementita) konbinatu egiten diren, austenita bihurtuz. Tenperatura honetatik igotzea ekiditen da, aroarekin sortutako egitura oso gogorra (martensita) ez suntsitzeko.^[5]

Zenbat eta puntu kritikora gehiago hurbildu, eta egoera honetan denbora gehiago iraun, orduan eta gehiago jaisten da gogortasuna eta erresistentzia, eta handitzen da irmotasuna. Emaitzan eragiten duen beste faktore bat piezaren lodiera da. Osteko hoztearen abiadurak, berriz ez du azken emaitzan eragiten.^[4]

Iragotzeko prozesuak hiru fase ditu:^[4]

• Tenperatura kritikoaren azpitik berotzea: gatz-labeetan egiten da. Eraikuntzan erabiltzen diren karbono-altzairuetan, 450-600 °C erabiltzen dira; erremintetan, berriz, 200-350 °C.

• Tenperatura mantentzea: tenperatura baxuko iragotzeetan denbora luzeagoa izaten da, tenperatura pieza osoan homogeneoa izan dadin.

• Hoztea: iragotzearen hozte fasearen abiadurak ez du azkenengo emaitzean eragiten.

Oro har, tenperatura baxuko iragotzea arotutako altzairuaren tentsioak ezabatzeko erabiltzen da, baina gogortasuna galdu gabe. Tenperatura altuan iragotuz, berriz, arotutako altzairuaren zailtasuna (hautsi barik energia absorbitzeko eta deformatzeko duen gaitasuna)^[9] handitzea lortzen da.^[4]

Tenperatura bakoitzak baditu ezaugarri eta erabilpen bereziak:^[6]

• Tenperatura oso baxuan iragotzeak (66-148 °C) barruko tentsioak pixka bat askatzea eta hauskortasuna gutxitzea baino ez dakar.
• 148-205 °C arteko tenperaturak erabiliz, gogortasuna pixka bat jaitsiko da; baina barruko tentsio gehienak askatzen ditu. Metalak kolore hori argia hartzen du, eta labainak edo hortzak egiteko erabiltzen da.
• Zailtasuna baino indar gehiago behar duten altzairuak (erremintak, adibidez) ez ohi dira 205 °C baino tenperatura handiagoan iragotzen; ostera, gogortasun egokia iragotze-denbora aldatuz lortzen da. Tenperatura honetan metalak lasto kolore argia du, eta harri-barautsak, otxabuak edo metala ebateko zerrak egiteko erabiltzen da.
• 226 °C inguruan metalak lasto kolore iluna du, eta marragailuak eta arrabota-hortzak egiteko erabiltzen da.
• Aleazio gutxiko altzairu batzuetan, 260-340 °C artean iragotzean harikortasuna jaitsi eta hauskortasuna igotzen da; horregatik, prozesu industrialetan tarte hau normalean ez da erabiltzen, bai ordea zenbait tresna ekoizteko: txorrotak, moldeak, barauts-puntak, mailuak eta zintzelak (260 °C, kolore marroia); material kirurgikoa, puntzoiak eta harria lantzeko tresnak (282 °C, morea); bihurkinak eta giltza ingelesak (310 °C, azul iluna); malgukiak eta egurra ebateko zerrak (337 °C, azul argia).
• Indarra baino zailtasun gehiago nahi denean, 370-540 °C arteko tenperaturak erabiltzen dira. 371 °C inguruan metalak azul-gris kolorea hartzen du, eta egitura-altzairua egiteko erabiltzen da. Hemendik aurrera kolorea egonkortu egiten da eta ezin da tenperatura neurtzeko erreferentzia bezala erabili.
• 540-600 °C arteko tenperaturek zailtasun bikaina ematen diote altzairuari, baina indar eta gogortasun jaitsiera nabarmenarekin.
• 600 °Ctan, altzairua beste hauskortasun-fase batean sar daiteke, tenperatura hau luzaroegi mantendu ezkero. Beraz, tenperatura honetatik gora ailegatu ezkero, normalean prozesua eten eta pieza freskatuko da.

Zenbait piezatan piezaren parte bakoitza era desberdinean iragotu daiteke. Ezpatetan, adibidez, ahoari gogortasun handia eman dakioke, orriaren gorputza malgua eta elastikoa uzten den bitartean.^[10]

Labe motak:^[4]

• Iragotzeko labea : 650 °Cra arte.
• Gatz-bainu labea: 1000 °Cra arte.
• Errekuntzako labea karro automatizatuarekin.