Paslanmaz Çelik

Paslanmaz çeligin ortaya çikisi ile ilgili hikâyelerden en bilineni Ingiliz metalurjist Harry Brearly’in 1912 yilinda gülle deliklerinden korunmak için bir alasim türetmeye çalistigi sirada tesadüfen paslanmaz çeligi kesfetmis olmasidir.

Paslanmaz çelik, esas olarak paslanmayan çeliklerin genel adidir. Özellikle nikel ve molibden çeligin paslanmazlik özelligini iyilestirmek için alasim yapiminda kullanilsa da paslanmazligi saglayan ana element kromdur.

Dogada yalnizca altin ve platin gibi metaller saf halde bulunur, normal metallerse diger elementlerle bilesmistir. Paslanma, bu yüzden dogal bir olaydir. Dogada demir cevheri seklinde bulunan demir, bu yüzden dengesizdir ve paslanmak ister. Paslanmak saf demirin suyun mevcudiyetinde oksijenle birlesmesidir.

Herhangi bir koruyucu kaplamaya sahip olmayan karbon çeligi üzerinde bir pas katmani olusur ve çeligin kalan kismini korur. Yüzeydeki pas katmaninin alinmasi durumunda yeni bir pas katmani olusur. Bu durum paslanma olarak adlandirilir. Boyama, çinko kaplama (galvanizleme ), epoksi reçinelerle yapilan çesitli kaplamalar paslanma sürecini durdurur.

Paslanmaz Çeliklerde kimyasal bilesim degistirilerek farkli özelliklerde alasimlar elde edilir.

Krom miktari yükseltilerek veya nikel ve molibden gibi alasim elementleri katilarak korozyon dayanimi artirilabilir.

Bunun disinda; bakir, titanyum, alüminyum, silisyum, niyobyum, azot, kükürt ve selenyum gibi bazi elementlerle alasimlama ile ilave olumlu etkiler saglanabilir. Bu sekilde makine tasarimcilari ve imalatçilari degisik kullanimlar için en uygun paslanmaz çeligi seçme sansina sahip olurlar.

Paslanmaz çeliklerde iç yapiyi belirleyen en önemli alasim elementleri, önem sirasina göre krom, nikel, molibden ve mangandir. Bunlardan öncelikle krom ve nikel içyapinin ferritik veya ostenitik olmasini belirler.

PASLANMAZ ÇELIK TÜRLERI

Genel olarak paslanmaz çelikler bes ana grupta toplanmaktadir :

  * Ferritik,
  * Martenzitik,
  * Ostenitik,
  * Ferritik-Ostenitik (Dubleks),
  * Çökeltme sertlesmesi uygulanabilen alasimlar.

Bu gruplarin en yaygin olarak kullanilanlari süphesiz ostenitik ve ferritik paslanmaz çeliklerdir. Ferritik paslanmaz çelikler düsük karbonlu olup %12-18 krom içerirken ostenitik paslanmaz çelikler temel olarak %18 krom ve %8 nikel içerirler. Ferritik paslanmaz çelikler alasiminda nikel içermediginden miknatislanabilir.

Toplam paslanmaz çelik üretiminin kompozisyonu incelendiginde, ostenitik paslanmaz çeliklerin üretimde %70 ile en çok kullanilan paslanmaz çelik oldugu görülmektedir.

Paslanmaz çelik kalitelerini burayi tiklayarak tablo halinde görebilirsiniz. 

PASLANMAZ ÇELIKLERIN ÜSTÜNLÜKLERI

• Korozyon dayanimi yüksektir.
• Yüksek sicaklikta dahi tufallama ve malzemenin mekanik dayaniminda önemli bir düsme görülmez.
• Paslanmaz çeliklerin hemen hepsi kesme, kaynak, sicak ve soguk sekillendirme ve talasli imalat islemleri ile kolaylikla biçimlendirilebilir.
• Isil islemler ile malzemeye çok yüksek bir dayanim kazandirmak mümkündür.
• Paslanmaz çelikler çok farkli yüzey kalitelerinde temin edilebilirler.
• Paslanmaz çeliklerin temizligi kolaydir.
• Paslanmaz çelikler dayanikli ve bakimi kolay malzemelerdir.

PASLANMAZ ÇELIKLERIN KULLANIM ALANLARI

Paslanmaz çeligin çok degisik kalite ve özelliklerde temin edilebiliyor olmasi kullanimini da sürekli olarak yayginlastirmaktadir. Günümüzde artik ziynet esyasindan büyük sanayi tesislerine kadar uzanan genis bir yelpazede kullanilmaktadir.

Asagidaki tablo dünya paslanmaz çelik tüketiminin oransal dagilimi hakkinda bir fikir vermektedir.

Ferritik Paslanmaz Çelikler

Bunlar düsük karbonlu  ve %12 – 18 krom içeren paslanmaz çeliklerdir.

Baslica Özellikleri:

  * Orta ila iyi derecede olan korozyon dayanimi, krom miktarinin artmasi ile iyilesir.
  * Isil islemle dayanim artirilamaz ve sadece tavlanmis durumda kullanilir.
  * Manyetiktirler.
  * Kaynak edilebilme kabiliyetleri düsüktür.
  * Ostenitik çelikler kadar kolay sekilledirilemez.

Bazi Kullanim yerleri:

Mutfak gereçleri, dekoratif uygulamalari, otomobil sasi parçalari, egzoz elemanlari, sicak su tanklari

Martenzitik Paslanmaz Çelikler

Karbon miktari % 0,1 den fazla olan çelikler yüksek sicakliklarda ostenitik içyapiya sahiptirler.

Ostenitleme sicakligi çeligin türüne göre 950-1050 C arasindadir.  Bu sicaklikta tutulan çelige su verilirse martenzitik bir içyapiya elde edilir. Bu sekilde elde edilen yüksek sertlik ve mekanik dayanim, karbon yüzdesi ile birlikte artar.

Ürün tigine bagli olarak martenzitik çelikler tavlanmis veya islah edilmis durumda pazara sunulur. Tavlanmis veya islah islemine (suverme+temperleme) tabi tutulur. Temperleme sicakligi degistirilerek degisik özellik kombinasyonlari elde edilebilir. En iyi korozyon dayanimi elde etmek için ,tavsiye edilen isil islem sicakliklarina uyulmasi çok önemlidir.

Baslica Özellikleri

  * Orta derecede korozyon dayanimina sahiptirler.
  * Isil islem uygulanabilir, böylece yüksek dayanim ve sertlikler elde edilebilir.
  * Kaynak edilebilme kabiliyetleri düsüktür.
  * Manyetiktir.

Bazi Kullanim Alanlari:

Biçaklar, ameliyat aletleri, miller, pimler

Ostenitik Paslanmaz Çelikler

Paslanmaz çeligin bilesiminde yeterince nikel bulunursa, içyapisi oda sicakliginda dahi ostenitik olur. Ostenitik çeliklerin temel bilesimi %18 krom ve % 8 nikeldir. Ostenitik paslanmaz çelikler, biçimlendirme , mekanik özellikler ve korozyon dayanimi bakimindan çok uygun bir kombinasyon sunarlar.

Süneklikleri tokluklari ve biçimlendirilme kabiliyetleri düsük sicakliklarda bile mümkündür. Manyetik olmayan bu çeliklerde , ostenitik içyapilari dönüsüm göstermedigi için normallestirme veya sertlestirme isil islemleri uygulanamaz, mekanik dayanimlari ancak soguk sekillendirme ile artirilabilir.

Toplam paslanmaz çelik üretimi içinde ostenitik çeliklerin payi % 70’tir. Ve aralarinda en çok kullanilan 304 kalitedir.

Baslica Özellikleri:

  * Mükemmel korozyon dayanimina sahiptirler.
  * kaynak edilebilme kabiliyetleri mükemmeldir.
  * Sünek olduklarindan kolay sekilledirilebilirler.
  * Hijyeniktirler, temizligi ve bakimi kolaydir.
  * Yüksek sicakliklarda iyi mekanik özellikleri mükemmeldir.
  * Manyetik degildirler.(tavlanmis halde)
  * Dayanim sadece peklesme ile artirilabilir.

Bazi Kullanim Alanlari: Makine ve imalat sanayisinde çesitli uygulamalar, asansörler, bina dis cephe kaplamalari, mimari uygulamalar, gida isleme ekipmanlari, mutfak gereçleri, kimya tesisleri ve ekipmanlari, bilgisayar klavye yaylari, mutfak evyeleri

Ostenitik – Ferritik (Dubleks) Paslanmaz Çelikler

Bunlar, yüksek oranda krom(%18 - 28) ve orta miktarda nikel(%4,5 - 8) içeren çeliklerdir.Nikel miktari en çok %8 olup, bütün iç yapinin ostenitik olmasi için yetersizdir.Ferrit ve ostenit fazlarindan olusan içyapi nedeniyle bu çelikler dubleks olarak adlandirilir. Dubleks çeliklerin çogunlugu %2,5 - 4 molibden içerir. Bunlar hem iyi mukavemet hem de iyi süneklik özelliklerini birlikte saglarlar. Ayrica korozif ortamlarda dahi çok uygun yorulma dayanimlari vardir. Tavsiyelere dikkat ederek uygulanmasi halinde kaynak yapilmasi kolaydir. Genellikle kimyasal aparat imalatinda, aritma tesislerinde ve deniz veya off-shore teknolojisinde kullanilir.

Baslica Özellikleri:

  * Gerilmeli korozyona karsi yüksek dayanikliliga sahiptirler.
  * Klor iyonunun bulunmadigi ortamlarda daha yüksek korozif dayanim gösterirler.
  * Ostenitik ve ferritik çeliklerden daha yüksek mekanik dayanim saglarlar.
  * Iyi kaynak edilebilirlik ve sekil alma kabiliyeti vardir.

Bazi Kullanim Alanlari:

Deniz ve tuzlu su ortaminda, özellikle orta sicakliklarda, isi degistiricilerinde, petro kimya tesislerinde.

Çökelme sertlesmesi (yaslandirma) uygulanabilir paslanmaz çelikler

Bunlarin ana içyapilari ostenitik, yariostenitik veya martenzitik olabilir. Çökelme olayini gerçeklestire­bilmek için bazen önce soguk sekil vermek gere­kebilir. Çökelti olusumu için alüminyum, titanyum, niyobyum ve bakir elementleri ile alasimlama yapilir. Bu sayede mukavementleri 1700 Mpa a kadar çikan paslanmaz çelikler elde edilebilir. Piya­sada çözme tavi görmüs halde satilir; Malzeme bu durumda yumusak olup, imalat islemleri uygula­nabilir ve daha sonra tek kademeli bir düsük sicak­lik yaslandirmasi ile sertlestirilebilir.

Baslica Özellikleri:

  * Orta ila iyi derecede korozyon dayanimi vardir.
  * Çok yüksek mekanik dayanim gösterirler.
  * Kaynak edilebilme kabiliyetleri vardir.
  * Manyetiktirler.

Bazi Kullanim Alanlari:

Pompa ve vana saftlari.