Paslanmaz Çelikler: Kapsamlı Rehber

Paslanmaz çelikler nedir? Avantajları nelerdir? Neden paslanmaz çelik seçmeliyiz? Hangi tip paslanmaz çelik bizim için uygun? Ekipmanınıza veya yedek parçalarınıza en son eklenenleri keşfederken bu sorulardan herhangi birini düşünüyorsanız, size harika bir cevap getirdik! Paslanmaz çeliğe yönelik bu nihai kılavuzda, piyasadaki en çok satan beş koleksiyona ek olarak satın alırken göz önünde bulundurmanız gereken her şeyi ele alıyoruz.

Bölüm 1: Paslanmaz Çelik Temelleri

Paslanmaz Çelik Nedir?

Paslanmaz çelikler: Asgari yak. %11 kromdan oluşan, demirin paslanmasını önleyen ve ısıya dayanıklı özellikler sunan, bir demir dışı metaller grubu çeliklerdendir. Farklı paslanmaz çelik türleri azot, karbon (%0.03’ten %1.00’e kadar), alüminyum, kükürt, silikon, bakır, titanyum, nikel, selenyum, molibden ve niyobyum içerebilir. Özel paslanmaz çelik türleri genellikle üç basamaklı bir sayı ile belirtilir (örneğin 304 kalite). Paslanmaz çeliğin demir oksit oluşumuna karşı direnci, altta yatan maddeyi korozyon darbesinden koruyan, oksijen varlığında kendi kendini iyileştirebilen ve pasif bir film oluşturan alaşımında bulunan kromdan kaynaklanır. Korozyon direnci şu şekilde daha da artırılabilir:

• Krom maddesinin %11’in üzerindeki seviyelere yükseltilmesi.
• %8’den fazla miktarda nikel ve molibden ilavesi (“oyuklanma korozyonuna” karşı direnç geliştirir).
• Nitrojen ilavesi aynı zamanda oyuklanma korozyonuna karşı direnç geliştirir ve mekanik tokluğu yükseltir. Bu nedenle, alaşımın taşıması gereken atmosfere uyacak şekilde değişen molibden ve krom içeriklerine sahip farklı paslanmaz çelik seviyeleri vardır.

Lekelenmeye ve korozyona karşı direnç, tanıdık parlaklık ve düşük bakım, paslanmaz çeliği, korozyon direncinin ve çelik mukavemetinin gerekli olduğu birçok uygulama için mükemmel bir madde haline getirir. Ayrıca paslanmaz çelik levha, lama, boru, çubuk ve tel haline getirilebilir.

Bunlar cerrahi aletler, pişirme kapları, önemli ev aletleri, çatal bıçak takımı, büyük binalardaki inşaat malzemeleri, gıda ve kimyasal ürünler için depolama tankları ve tankerler ve endüstriyel ekipmanlarda (örneğin kimya fabrikalarında, kağıt fabrikalarında, su arıtmada) kullanılabilir. Korozyona dayanıklı maddeler, sterilize ve buharla temizlenebilen hafifletici maddeler ve yüzey kaplama ihtiyacının olmaması, gıda ve mutfak işleme tesislerinde kullanılan paslanmaz çeliği tetiklemiştir.

Paslanmaz Çelik Tarihi

Louis Vauquelin’in kromu Fransız Akademisinde ilk kez sergilediği 1798’de başlayan bir dizi bilimsel ilerlemenin ardından, paslanmaz çeliğin oluşturulmasına start verilmiştir.

İlk 1800’lerde, Robert Mallet, James Stoddart ve Michael Faraday, oksitleyici maddelerin direncini krom-demir alaşımları (“krom çelikleri”) ile işaretlediler. Robert Bunsen, kromun keskin asitlere karşı direncini keşfetti. Demir-krom alaşımlarının korozyon direnci, 1821’de, bazı asitler tarafından demir-krom karşıtlığına dikkat çeken ve bunların çatal-bıçak kullanımını öneren Pierre Berthier tarafından öncelikle kabul edilmiş olabilir.

1840’larda hem Krupp hem de Sheffield çelik üreticileri, 1850’lerde askeri toplar için uyguladıkları bir krom çeliği yaptılar. 1861’de Robert Forester Mushet bir krom çeliğinin patentini aldı. Bu olaylar, köprüler inşa etmek için Brooklyn’deki Chrome Steel Works’ten J. Baur tarafından krom içeren çeliğin ilk yaratılmasıyla sonuçlandı.

ABD’de ilk Patenti 1869’da verildi. Bu durum ürünün tanınmasını sağladı. İlk kez krom alaşımlarının korozyon direnci, ilave orta karbon tungsten ile kromun %5-30 arasında değiştiğini gözlemleyenler, İngiliz John Clark ve John T. Woods olmuştur. İngiliz “Hava Koşullarına Dayanıklı Alaşımlar” patenti aracılığıyla yeniliğin ticari değerini takip ettiler. 1890’ların sonlarında, Alman kimyager “Hans Goldschmidt” karbonsuz krom üretimi için alüminotermik (termit) bir yöntem geliştirdi.

1904 ve 1911 yılları arasında, Fransa’dan Leon Guillet de dahil olmak üzere birçok araştırmacı, bugün paslanmaz çelik için incelenecek alaşımlar geliştirdi. Friedrich Krupp Germaniawerft, 1908 yılında Almanya’da krom-nikel çelik yapı sunan 366 tonluk yelkenli yat Germania’yı üretti. 1911’de Philip Monnartz, korozyon direnci ve krom içeriği arasındaki ilişkiyi tanımladı. 17 Ekim 1912’de Eduard Maurer ve Krupp mühendisleri Benno Strauss, östenitik paslanmaz çeliği Nirosta olarak sertifikalandırdılar.

Aynı gelişmeler Amerika Birleşik Devletleri’nde de yaşanıyordu. Frederick Becket ve Christian Dantsizen, ferritik paslanmaz çeliği mekanikleştiriyordu. 1912’de Elwood Haynes, 1919’a kadar verilmeyen “martensitik paslanmaz çelik alaşımı” için bir ABD patenti istedi. İngiltere, Sheffield’deki Brown-Firth araştırma laboratuvarından Harry Brearley, 1912’de silah namluları için korozyona dayanıklı bir alaşım oluşturmaya çalışrıken martensitik bir paslanmaz çelik alaşımı keşfetti. İki yıl sonra, keşif Ocak 1915’te The New York Times’ta bir gazete makalesi ile duyuruldu.

Metal daha sonra İngiltere’de “Staybrite” markası altında Firth Vickers tarafından satıldı ve 1929’da Londra’daki Savoy Hotel için yeni giriş güneşliği için kullanıldı. 1915’te Brearley, yalnızca Haynes’in zaten bir tane tescil ettirdiğini keşfetmek için bir ABD patenti istedi. Haynes ve Brearley, fonlarını birleştirdi ve Pittsburgh, Pennsylvania ile American Stainless Steel Corporation’ı kurdu.

İlk başta, paslanmaz çelikler ABD’de “Nirosta çelik” ve “Allegheny metal” gibi çeşitli marka adları altında pazarlandı. Metalurji alanının içinde bile isim belirsiz kaldı; 1921’de bir ticaret dergisi bunu “sürdürülemez çelik” olarak adlandırdı. 1929’daki Büyük Buhran’dan önce, ABD’de yılda 25.000 tondan fazla paslanmaz çelik üretilip pazarlandı.

Bölüm 2: Paslanmaz Çelik: Aileler, Seriler, Kaliteler

Paslanmaz Çeliğin 5 Farklı Ana Ailesi

Paslanmaz çelik kalitelerinin kullanıldığı geniş uygulama çeşitliliğini karşılamak için 100’den fazla çeşidi vardır. Bu çeşitli kaliteler ve türler, mukavemet, süneklik, ısı direnci ve esneklik gibi özellikler kazandırmak için kroma ek olarak nikel, silikon, azot, manganez ve karbon gibi alaşımlara eklenerek yapılır. Başlıca kristal yapılarına göre sınıflandırılan 5 önemli aile vardır: Östenitik, Ferritik, Martensitik, Yağış sertleşmesi ve Dubleks.

Östenitik Paslanmaz Çelikler

Östenitik paslanmaz çelikler, tüm paslanmaz çelik üretkenliğinin yaklaşık 2\3’ünü oluşturan en fantastik paslanmaz çelik ailesidir. Kübik yüz merkezli bir kristal tasarım olan östenitik bir mikro yapı elde ederler. Bu mikro yapı, kriyojenik bölgeden ergime bölgesine kadar, çeliğin yetkin nitrojen ve manganez ve nikel ile hala östenitik bir mikro yapıya alaşımlanmasıyla gerçekleştirilir. Bu nedenle, östenitik paslanmaz çelikler tüm sıcaklıklarda aynı mikro yapıya sahip olduklarından, çeşitli sıcaklıklarda sertleşmezler.

Östenitik paslanmaz çelikler, 300 serisi ve 200 serisi olmak üzere iki ana alt kategoriye ayrılır:

200 serisi, nikel kullanımını azaltmak için azot ve manganez kullanımını artıran nikel-manganez-krom alaşımlarıdır. Azot ilavesi sonucunda 300 serisi paslanmaz çelik levhalardan yaklaşık %50 daha yüksek akma dayanımı elde ederler.

• Tip 201 soğuk işlemle sertleştirilebilir.
• Tip 202 genel amaçlar için kullanılır. Nikel içeriğinin azaltılması ve manganezin arttırılması, zayıf korozyon direncine neden olur.

300 serisi, östenitik mikro yapılarına yaklaşık olarak sadece nikel alaşımlama ile ulaşan nikel-krom alaşımları olduğu için; bazı çok geniş alaşımlı kaliteler, nikel ihtiyaçlarını azaltmak için bir miktar nitrojen içerir. 300 serisi en çok kullanılan ve en büyük gruptur.

304 Kalite: En yaygın kalite, sırasıyla %8/10 nikel ve %18 krom bileşimi nedeniyle 18/10 ve 18/8 olarak da tanınan kalite 304’tür.

316 Kalite: Bir sonraki en bilinen östenitik paslanmaz çelik, kalite 316’dır. %2 molibden takviyesi, klorür iyonlarına bağlı olarak daha mükemmel asit direnci ve lokal korozyon sağlar. 304L veya 316L gibi minimum karbonlu versiyonlar %0.03’ün altında karbon oranlarına sahiptir ve kaynaktan kaynaklanan korozyon sorunlarına direnmek için kullanılır.

Ferritik Paslanmaz Çelikler

Ferritik paslanmaz çelikler, karbon çeliği ile aynı bir ferrit mikro yapı, çok az nikel içeren veya hiç içermeyen %10,5 ila %27 krom içeren kübik yüz merkezli kristal tasarım elde eder. Bu mikro yapı, krom katkısı nedeniyle tüm sıcaklıklarda mevcuttur, bu nedenle ısıl işlemle sertleştirilemez.

Nikelin neredeyse yokluğu nedeniyle, östenitik çelikler kadar pahalı değildirler ve aşağıdakileri içeren birçok üründe bulunurlar:

• Otomobil egzoz boruları (Kuzey Amerika’da 409Cb ve 409 kalite kullanılmaktadır. Avrupa’da stabilize edilmiş 441 ve 439 kaliteleri kullanılmaktadır).
• Yapısal ve mimari ve uygulamalar (%17 Cr’den oluşan 430 Kalite)
• Baca kanalları, çatı kaplama ve arduvaz kancaları gibi yapı elemanları
• Katı oksit yakıt hücrelerinde, yaklaşık 700 °C sıcaklıklarda çalışan güç plakaları (%22 Cr içeren yüksek kromlu ferritik)

Martensitik Paslanmaz Çelikler

Martensitik paslanmaz çelikler çok çeşitli özellikler sağlar. Paslanmaz takım çelikleri, sürünme dirençli çelikler ve paslanmaz mühendislik çelikleri olarak kullanılırlar. Martensitik paslanmaz çelikler manyetiktir ve düşük krom içeriği içerdiklerinden östenitik ve ferritik paslanmaz çelik türleri gibi korozyona dayanıklı değildir. Dört türe ayrılırlar.

1. Fe-Cr-C kaliteleri. Aşınmaya dayanıklı ve mühendislik uygulamalarında yaygın olarak kullanılan ve kullanılmaya devam eden ilk kaliteler.
2. Fe-Cr-Ni-C kaliteleri. Nikel, bir miktar karbonun yerine geçer. Daha yüksek korozyon direnci ve daha yüksek tokluk sağlarlar. %4 Ni ve %13 Cr içeren EN 1.4303 kalite (CA6NM, Döküm derecesidir), iyi döküm özellikleri, kavitasyon erozyonuna karşı direnci ve iyi kaynaklanabilirliği nedeniyle hidroelektrik santrallerindeki çoğu Kaplan, Francis ve Pelton türbini için kullanılır.
3. Çökeltme sertleşmesi türleridir. En iyi tanınan kalite olan EN 1.4542 kalite (17/4PH olarak da bilinir), çökelme sertleşmesini ve martensitik sertleşmeyi birleştirir. İyi tokluk ve yüksek mukavemet sağlar ve bunu diğer uygulamaların yanı sıra havacılıkta kullanırlar.
4. Sürtünmeye dayanıklı kalitelerdir. Küçük vanadyum, kobalt, bor ve niyobyum ilaveleri sürünme direncini ve 650 °C’ye (1,202 °F) kadar dayanıklılığı artırır.

Çökeltmeyle Sertleşen Paslanmaz Çelikler

Çökeltmeyle sertleşen paslanmaz çelikler, östenitik paslanmaz çelikler çeşitlerine benzer korozyon direnci sağlar. Yine de, diğer martensitik derecelerinden daha yüksek güçlerle aniden sertleştirilebilirler. Çökeltmeyle sertleşen paslanmaz çeliklerin üç çeşidi vardır:

1. Martensitik 17-4 PH[49] (AISI 630 EN 1.4542) yaklaşık %17 Cr, %4 Ni, %4 Cu ve %0.3 Nb içerir.
2. Yarı ostenitik 17-7PH[49] (AISI 631 EN 1.4568) yaklaşık %17 Cr, %7.2 Ni ve %1.2 Al içerir.
3. Östenitik A286[50](ASTM 660 EN 1.4980) yaklaşık %15 Cr, %25 Ni, %2.1 Ti, %1.2 Mo, %1.3 ve B %0.005 içerir.

Dubleks Paslanmaz Çelikler

Dubleks paslanmaz çelikler, ferrit ve östenitten oluşan bir bileşik mikro yapı elde eder ve ideal oran 50:50’lik bir karışımdır. Bununla birlikte, ticari alaşımlar 40:60 oranlarına sahip olabilir.

Dubleks paslanmaz çelik, östenitik paslanmaz çeliğe göre iki kat daha fazla akma dayanımına sahiptir. Karışık mikro yapısı, 304 ve 316 östenitik paslanmaz çeliğe kıyasla gelişmiş klorür stres korozyon çatlama direnci sunar.

Dubleks dereceleri genellikle korozyon dirençlerine bağlı olarak üç alt gruba ayrılır: süper dubleks, standart dubleks ve yalın dubleks. Dubleks paslanmaz çeliklerin özelliklerine, yüksek performanslı süper östenitik kalitelerden genel olarak daha az alaşım içeriği ile ulaşılır, bu da birçok uygulama için uygun maliyetli kullanımlarını sağlar. Kağıt ve kağıt hamuru endüstrisi, dubleks paslanmaz çeliği yaygın olarak kullanan ilk endüstrilerden biriydi.

Bugün, gaz ve petrol endüstrisi birincil kullanıcıdır ve daha fazla korozyon direnci derecesine doğru itilmiş, bu da süper dubleks ve hiper dubleks kalitelerin iyileştirilmesine neden olmuştur. Daha yakın zamanlarda, özellikle inşaat ve bina (beton takviye çubukları, kıyı işleri, köprü döşemeleri) ve su endüstrisindeki yapısal uygulamalar için daha ucuz (ve biraz daha az korozyona dayanıklı) dubleksler geliştirilmiştir.

Paslanmaz Çelik Kaliteleri

Paslanmaz çelik, 100, 200, 300, 400, 500, 600 ve 900 serisi gibi birçok farklı seriye ve kaliteye sahiptir. Ayrıntılı olarak bu makale onları tartışacak.

100 Serisi Paslanmaz Çelikler

102 Kalite – genel amaçlar için kullanılan östenitik paslanmaz çelik.

200 Serisi Paslanmaz Çelikler

Kalite 200, %99.9’u nikelden oluşan en güçlü metallerden biridir. Nikel 200’ün özellikleri, mükemmel özellikleri, düşük buhar basıncını, düşük gaz içeriğini, manyetik bileşenleri, yüksek elektriksel ve termal iletkenliği kapsar. Bu özellikler ve kimyasal formülasyonu, nikel 200’ü yüksek derecede korozyona dayanıklı ve fabrikasyon hale getirir.

Nikel 200, 315 ºC’nin altındaki herhangi bir atmosferde faydalıdır. Alkali ve nötr tuz çözeltileri ile korozyona karşı oldukça dayanıklıdır. Nikel 200, damıtılmış ve ılık suda düşük korozyon oranlarına sahiptir. Metal, tüm tekniklerle soğuk şekillendirilebilir ve herhangi bir biçimde sıcak şekillendirilebilir.

200 serisi paslanmaz çeliğin yaygın uygulamaları:

• Tuz üretimi
• Gıda işleme ekipmanları
• Kostik taşıma ekipmanları
• Açık deniz ve deniz mühendisliği
• Florun üretildiği ve hidrokarbonlara tepki verdiği kaplar ve reaktörler

Sodyum hidroksitin kullanımı ve üretimi, özellikle 148 °C üzerindeki sıcaklıklarda

300 Serisi Paslanmaz Çelikler

300 sınıfı paslanmaz çelik, östenitik olarak sınıflandırılır ve soğuk işleme teknikleri onu yalnızca sertleştirebilir. Bu paslanmaz çelik türleri, alaşımlamada önemli katkı maddeleri olarak krom (yaklaşık %18 ila %30) ve nikel (yaklaşık %6 ila %20) içerir.

304 Kalite, çeşitli paslanmaz çelik türleri arasında en yaygın kullanılan alaşımdır. 300 Serisi paslanmaz çelik alaşımı korozyona dayanıklıdır, yüksek sıcaklıklarda gücünü korur ve bakımı kolaydır.

301 Kalite ►

Son derece esnek, formüle edilmiş ürünler. Ayrıca mekanik çalışma sırasında hızla sertleşir – 304’e göre daha iyi aşınma direnci, İyi kaynaklanabilirlik ve yorulma mukavemeti.

302 Kalite ►

Ek karbon nedeniyle biraz daha yüksek mukavemet ile 304 ile aynı aşınma direncine sahiptir.

303 Kalite ►

Fosfor ve kükürt eklenerek 304’ün robotik versiyonu. ISO 3506’ya göre “A1” olarak da adlandırılır.

304 Kalite ►

En bilinen kalite; Klasik paslanmaz çelik 18/8 (%8 nikel, %18 krom). ABD dışında ISO 3506’ya göre “A2 paslanmaz çelik” olarak bilinir (A2 takım çelikleriyle karıştırılmamalıdır). Bu malzeme için Japon sınıfı eşdeğeri SUS304’tür.

304L Kalite ►

304 kalite ile aynıdır, ancak kaynaklanabilirliği artırmak için azaltılmış karbon içeriği. Biraz, 304’ten daha zayıftır.

304LN Kalite ►

304L gibi, ancak 304L’den çok daha yüksek çekme ve akma mukavemeti elde etmek için nitrojen de eklenir.

305 Kalite ►

304’e benzer, ancak sertleşmeyi azaltmak için ekstra nikel içerir.

308 Kalite ►

Genellikle 304 kaynak yaparken dolgu metali olarak kullanılır.

309 Kalite

304’ten daha iyi sıcaklık direnci, bazı durumlarda Inconel ile birlikte çeşitli çelik kalitelerinin kaynağında dolgu metali olarak kullanılır.

310 ve 310S Kalite ►

Yüksek sıcaklıklar için kullanılan paslanmaz yüksek alaşımlı östenitik çeliktir. Yüksek krom ve nikel içeriği, çeliğe yüksek sıcaklıklarda yüksek mukavemete ek olarak oksidasyona karşı mükemmel direnç verir. Bu Tip çok sünektir ve birçok uygulamada yaygın olarak kullanılmasına izin veren mükemmel kaynaklanabilirliğe sahiptir.

316 Kalite ►

En yaygın ikinci sınıf (304’ten sonra); Cerrahi ve gıda paslanmaz çelik kullanımları için; Molibden alaşımlarının eklenmesi, belirli korozyon formlarını önler. Ayrıca, 304 Kalitesine kıyasla klorür korozyon direncinin artması nedeniyle denizcilik sınıfı paslanmaz çelik olarak kabul edilir. 316, genellikle nükleer yeniden işleme tesisleri inşa etmek için kullanılır.

316L Kalite ►

316 nolu eksik karbon tipi, genellikle paslanmaz çelik denizcilik uygulamalarında ve saatlerinde ve ayrıca yüksek korozyon direncinden dolayı sadece kaynar su reaktörleri için reaktör basınçlı kapların imalatında kullanılır. ISO 3506’ya göre “A4” olarak da bilinir.

316Ti Kalite

Isı direnci için titanyum içeren 316 kalite çeşidi. Elastik baca gömleklerinde kullanılır.

321 Kalite

304’e benzer, ancak titanyum ilavesi nedeniyle kaynak çürümesinden daha az tehlikelidir. Kaynak sırasında duyarsızlaştırma için niyobyum ilavesiyle 347’ye bakın.

400 Serisi Paslanmaz Çelikler

400 serisi paslanmaz çelik, 300 serisi grubuna göre %11 daha fazla krom ve %1 manganez içerir. 400 serisi bazı koşullarda paslanmaya ve korozyona maruz kalabilir. Isıl işlem 400 zinciri sertleştirecektir. 400 serisi paslanmaz çelik, martensitik kristal yapı kazandıran yüksek karbon içeriğine sahiptir. Bu, yüksek mukavemet ve yüksek korozyon direnci sunar. Martensitik paslanmaz çelikler, östenitik tipler kadar korozyona dayanıklı değildir.

• 405 Kalite
• 408 Kalite
• 409 Kalite
• 410 Kalite
• 416 Kalite
• 420 Kalite► : Gümüş eşya tipi martensitik; Brearley’in orijinal paslanmaz çeliğine benzer. Mükemmel parlatma yeteneği.
• 430 Kalite
• 440 Kalite
• 446 Kalite

500 Serisi Paslanmaz Çelikler

500 serisi, ısıya dayanıklı krom alaşımdan yapılmıştır ve çok yaygın olarak kullanılmaz veya büyük değildir.

600 Serisi Paslanmaz Çelikler

600 serisi paslanmaz çelik alaşımları, yüksek sıcaklık ve korozyon direnci gerektiren uygulamalar için yaygın olarak kullanılır ve seri alaşımlar mükemmel mekanik özelliklere sahiptir ve istenen iyi işlenebilirlik ve yüksek mukavemet kombinasyonunu sağlar. 600’ün bir başka yararı da, daha yüksek nikel içeriğinin tavlanmış durumda daha az korozyon stresi çatlaması sağlamasıdır.

• 601 – 604: düşük alaşımlı martensitik çelikler.
• 610 – 613: Martensitik sertleştirilmiş ikincil çelikler.
• 614 – 619: krom martensitik çelikler.
• 630 – 635: yarı östenitik ve martensitik çökelmeyi sertleştiren paslanmaz çelik.
• 650 – 653: Sıcak / soğuk işlemle güçlendirilmiş östenitik çelikler.
• 660 – 665: Östenitik süper alaşımlar; 661 alaşımı hariç tüm tipler ikinci aşama çökeltme ile sertleştirilir.

900 Serisi Paslanmaz Çelikler

904 Kalite – 316’ya benzer ancak daha fazla korozyon direnci için geliştirilmiş molibden ve krom içeriğine sahiptir.

Bölüm 3: Paslanmaz Çelik Özellikleri

Paslanmaz Çelik Mekanik Özellikler

Gerekli mekanik özellikler genellikle paslanmaz çelik için satın alma standartlarında verilir. Ürün ve malzeme formu ile ilgili farklı spesifikasyonlar ile minimum otomatik özellikler de sağlanmaktadır. Bu model mekanik özelliklerin karşılanması, maddenin uygun bir kalite sistemine uygun olarak üretildiğini gösterir. Mühendisler daha sonra güvenli çalışma basınçlarını ve yüklerini karşılayan tesislerin önemini güvenle kullanabilirler. Yassı haddelenmiş ürünler için tanımlanan mekanik özellikler, normal olarak gerilim (veya uzama gerilimi), çekme mukavemeti, Brinell ve uzama veya Rockwell sertliği sağlar. Tüp, çubuk, boru ve bağlantı parçaları için karakteristik ihtiyaçlar tipik olarak akma gerilimi ve çekme mukavemetini belirtir.

Paslanmaz Çeliğin Akma Mukavemeti

Yumuşak çeliklerin aksine, tavlanmış östenitik paslanmaz çeliğin akma dayanımı, çekme dayanımının yetersiz bir oranıdır. Yumuşak çelik akma dayanımı tipik olarak çekme dayanımının %65-70’i kadardır. Bu rakam östenitik paslanmaz ailesinde sadece %40-45 olma eğilimindedir. Soğuk çalışma, akma mukavemetini hızlı ve çarpıcı biçimde artırır. Yay temperli tel gibi bazı paslanmaz çelik türleri, akma mukavemetini çekme mukavemetinin %80-95’ine çıkarmak için soğuk olabilir.

Paslanmaz Çeliğin Sünekliği

Yüksek iş sertleştirme oranları ve yüksek süneklik/uzama kombinasyonu, paslanmaz çeliği imal etmeyi son derece kolay hale getirir. Bu karakteristik bileşim ile paslanmaz çelik, derin çekme gibi işlemlerde ciddi şekilde deforme olabilir. Süneklik, genellikle, çekme testi sırasında kopmadan önceki gerilme yüzdesi olarak hesaplanır. Tavlanmış östenitik paslanmaz çelikler olağanüstü yüksek uzamalara sahiptir. Normal rakamlar %60-70’dir.

Paslanmaz Çeliğin Sertliği

Sertlik, madde yüzeyinin penetrasyon direncidir. Sertlik test cihazları, sert bir girintinin bir malzemenin yüzeyine bastırılabileceği derinliği değerlendirir. Brinell, Vickers ve Vickers makineleri kullanılmaktadır. Bunların her birinin çeşitli şekilli bir girintisi ve tanıdık kuvveti uygulama tekniği vardır. Farklı ölçekler arasındaki dönüşümler bu nedenle yalnızca yaklaşık değerlerdir. Yağış ve martensitik sertleşme türleri ısıl işlemle sertleştirilebilir. Diğer tipler soğuk işlemle sertleştirilebilir.

Paslanmaz Çeliğin Çekme Mukavemeti

Genel olarak çekme mukavemeti, tel, çubuk ve ürünleri tanımlamak için gereken tek mekanik özelliktir. Tamamen farklı uygulamalar için farklı gerilme mukavemetlerinde benzer madde türleri kullanılabilir. Tel ve çubuk ürünlerin sağlanan çekme mukavemeti, üretimden sonraki son kullanıma doğrudan bağlanır.

Yaylı tel, imalattan sonra en yüksek gerilme mukavemetine sahip olmayı başarır. Şiddetli mukavemet, haddelenmiş yaylara soğuk çalışma ile sunulur. Tel, bu yoğun güç olmadan yay olarak düzgün çalışmayacaktır.

Bu şiddetli gerilme mukavemetleri, dokuma veya şekillendirme işlemlerinde telin kullanılması talep edilmez. Vidalar ve cıvatalar gibi bağlantı elemanları için ham madde olarak kullanılan çubuk veya tel, bir dişin veya başın şekillendirilmesi için yeterince pürüzsüz, ancak yine de hizmette yeterli şekilde yürütülecek kadar güçlü olmalıdır.

Çeşitli paslanmaz çelik aileleri, çeşitli akma ve çekme dayanımlarına sahiptir. Tavlanmış malzeme için bu geleneksel dayanımlar tabloda tanımlanmıştır.

Yüksek Sıcaklıklarda Mukavemet

Paslanmaz çelik, yüksek sıcaklıklarda diğer karbon çeliklerinden biraz daha iyi çalışır. Yüksek sıcaklıklarda (500°C’nin üzerinde) yüksek mukavemetli tutma elemanı nedeniyle daha güçlü yangın direnci ifade eder. 300°C’nin üzerinde karbon çeliğinden daha yüksek bir sertlik tutma elemanına sahiptir.

Kriyojenik Direnç

Bazı paslanmaz çelik türleri, daha geniş bir sıcaklık aralığıyla başa çıkmakta oldukça beceriklidir. Östenitik çelikler, çekme mukavemetini arttırır ve sıfırın altındaki sıcaklıklarda olağanüstü tokluk sergiler. Bu, modern uygulamalar için önemli ölçüde yeni yollar açarak kullanım kapsamını genişletir.

Öte yandan, kriyojenik sıcaklıklar, toklukları düşen sıcaklıklarla birlikte düştüğü için yağış, martensitik ve ferrit sertleşme seviyelerinden daha iyidir.

Daha Yüksek İş Sertleştirme Oranı

Bu özellik, bir metalin soğuk işleme prosesleri sırasında mukavemetini artırma kapasitesini ifade eder. Paslanmaz çelikler soğuk işlenebilir ve mukavemetini istenen seviyeye getirmek için tavlanabilir.

Bu, aynı tipin mukavemetini değiştirerek birçok farklı uygulamada kullanılabileceği anlamına gelir. Örneğin aynı seviye, soğuk işlem ve tavlama ile bükülebilir veya yaylı tel olarak kullanılabilir.

Elektrik İletkenliği ve Manyetizma

Paslanmaz çelik, tüm metaller gibi elektriği iletir. Ancak bu iletkenlik tüm çeliklerde olduğu gibi çok düşüktür. Hijyen standartlarının yüksek olduğu veya elektrikli cihazların nemli veya aşındırıcı ortamlara maruz kalabileceği işletmelerde koruma amaçlı paslanmaz çelik muhafazalar kullanılmaktadır.

Östenitik paslanmaz çelikler manyetik değildir; bu nedenle, soğuk işlem bazı türlerde manyetik özellikler oluşturabilir. Mevcut manyetik özelliklerin diğer tüm türleri.

Paslanmaz Çelik Kimyasal Özellikleri

Bu malzemeyi benzersiz ve özel yapan şey kimyasal özellikleridir, işte paslanmaz çeliğin kimyasal özellikleri.

Yüksek Oksidasyon Direnci

Paslanmaz çeliğin bu ayırt edici özelliği, endüstrideki birçok benzersiz uygulamasından sorumludur. Oksidasyonun şiddetli direnci, paslanmaz çelikteki kromdan kaynaklanmaktadır. Bazı türlerde krom oranı %26’ya kadar çıkabilmektedir.

Diğer metaller, korozyon önleyici ve kaplama boyaları ile korunabilir, ancak korozyon, kaybolduğunda başlar. Paslanmaz çelik söz konusu olduğunda, yüzey hasarı nedeniyle doğal krom oksit kaplamasının geri çekilmesini, görünür yüzey üzerinde korozyon bozulmasına dirençli yeni bir kaplamanın şekillendirilmesi takip eder.

Asitlere, Bazlara ve Organik Maddelere Karşı Direnç

Paslanmaz çelik, önemli sayıda formülasyona dayanıklıdır. Organik bileşiklere, asitlere ve bazlara karşı dayanıklıdır. Asitlere karşı direnç, farklı tipler için farklılık gösterir. Bazı türler yüksek düzeyde odaklanmış asitlere direnebilirken, diğerleri sadece minimum konsantrasyonlara dirençli olabilir.

Benzer tepkimesizlik organik bileşikler ve bazik bileşikler ile keşfedilmiştir. Bu, paslanmaz çeliğin taşıma, depolama ve diğer kimyasal işlemler için ideal bir malzeme olmasını sağlar.

Paslanmaz çelikler ayrıca tuza, neme, kükürt, klorür bileşiklerine ve karbondioksite kolaylıkla direnir. Bu, birçok sert atmosferde diğer metallerin çoğundan daha uzun süre hayatta kalmasına hizmet eder.

Bölüm 4: Paslanmaz Çelikler: Bileşim Elemanları ve Etkisi

Paslanmaz çelikler, belirli sınıf ve bileşime uygun farklı alaşım bileşenlerinden oluşur. Aşağıdaki kısımlar, alaşım oluşumlarını ve bunların var olma nedenlerini ve her bir alaşım elementini özetleyen bir tabloyu özetlemektedir.

Karbon

Demir ve karbon çeliği oluşturmak için bir araya getirilir. Bu işlem demirin sertliğini ve mukavemetini artırır. Saf demiri sertleştirmek ve güçlendirmek için ısıl işlem yeterli değildir. Yine de, karbon eklenirken çok çeşitli sertlik ve mukavemet elde edilir.

Östenitik ve Ferritik paslanmaz çeliklerde, özellikle kaynak amaçlı olarak yüksek karbonlu bir madde, karbür çökelme riski nedeniyle istenmez.

Mangan

Çeliğe mangan eklemek, sıcak çalışma özelliklerini iyileştirir ve sertleşebilirliği, tokluğu ve mukavemeti artırır. Nikel ile aynı, manganez bir Östenit oluşturan bileşendir ve AISI200 serisi Östenitik paslanmaz çeliklerde nikele alternatif olarak yaygın olarak kullanılmıştır, örneğin AISI 304’e alternatif olarak AISI 202.

Krom

Krom, oksidasyon direncini arttırmak için çelikle birleştirilir. Daha fazla krom dahil edildiğinde, direnç daha da artar. Paslanmaz çelikler en az %10,5 krom içerir (genellikle %11 veya %12), bu da orta derecede daha düşük krom yüzdesine sahip çeliklere kıyasla çok büyük bir korozyon direnci seviyesi oluşturur.

Korozyon direnci, paslanmaz çelik yüzey üzerinde kendi kendini onaran, pasif bir krom oksit tabakasının oluşmasıdır.

Nikel

Hem ısıya hem de korozyona dayanıklı yeterli bir çelik grubu oluşturmak için yüksek kromlu paslanmaz çeliklerde büyük miktarlarda nikel – neredeyse %8’den fazla bulunur. Bunlar, 18-8 (304/1.4301) ile öne çıkan Östenitik paslanmaz çeliği içerir. Nikelin Östenit oluşturma eğilimi, mükemmel tokluğa ve yüksek mukavemete veya yüksek ve düşük sıcaklıklara darbe mukavemetine neden olur. Nikel ayrıca oksidasyon ve korozyona karşı direnci önemli ölçüde artırır.

Molibden

Nikel-krom östenitik çeliklerle karıştırıldığında, molibden, özellikle klorür içeren ve kükürt içeren ortamlarda, oyuk korozyonuna ve yarıklara karşı direnci artırır.

Azot

Nikel ile aynı şekilde, nitrojen bir Ostenit oluşturan bileşendir ve paslanmaz çeliğin Ostenit sabitini yükseltir. Nitrojen paslanmaz çelikle karıştırıldığında, akma dayanımı önemli ölçüde iyileştirilir ve çukurlaşma korozyonuna karşı direnç artar.

Bakır

Bakır genellikle paslanmaz çelikte artık bileşen olarak bulunur. Bu bileşen, ağırlıklı olarak deniz suyu ve sülfürik asit koşullarında çökelme sertleştirme özellikleri üretmek veya korozyon direncini artırmak için farklı alaşımlara eklenir.

Titanyum

Titanyum genellikle, özellikle malzemenin kaynak yapılması gerektiğinde, karbürü stabilize etmek için dahil edilir. Titanyum karbonla karışarak biraz kararlı olan ve çelikte düzgün bir şekilde eritilemeyen titanyum karbürler oluşturmak için taneler arası korozyon olgusunu azaltması muhtemeldir.

Yaklaşık %0,25 / %0,60 titanyum eklerken, kromun aksine karbonu titanyumla birleştirir, tanecikler arası karbürler olarak korozyona dayanıklı kromun bağlanmasını önler ve tane sınırlarında ilgili korozyon direnci kaybını önler.

Geçtiğimiz farklı yıllarda, çelik üreticilerinin paslanmaz çeliğe eksik karbon maddeleri sağlama kapasitesi nedeniyle titanyum azaldı. Bu tür çelikler, stabilizasyona gerek kalmadan kolayca kaynaklanabilir.

Fosfor

Fosfor, işlenebilirliği arttırmak için genellikle kükürt ile eklenir. Östenitik paslanmaz çelikteki fosfor mukavemeti artırırken, korozyon direncine zarar verir. Malzemenin kaynak sırasında kırılma eğilimini artırır.

Kükürt

Kükürt küçük miktarlarda eklenmesi işlenebilirliği artırır, ancak fosfor gibi sonraki kaynaklanabilirlik ve korozyon direnci üzerinde zararlı bir etkiye sahiptir.

Selenyum

Selenyum daha önce işlenebilirliği artırmak için bir katkı maddesi olarak kullanılıyordu.

Bölüm 5: Paslanmaz Çelik: Özellikler ve Avantajlar

Paslanmaz çelikler, birçok endüstriyel alanda bileşenlerin ve parçaların üretiminde geniş uygulamasına büyük ölçüde yardımcı olan birçok arzu edilen özellikle karakterize edilir. En önemlisi, krom içerdiği için korozyona karşı dayanıklıdır. %10,5 minimum içerik, çeliği, krom içermeyenlere göre yaklaşık 200 kat daha fazla korozyona dayanıklı hale getirir. Müşteriler için arzu edilen diğer özellikler, yüksek dayanıklılık ve mukavemet, düşük ve yüksek sıcaklık direnci, kolay imalat ve artırılmış şekillendirilebilirlik, uzun ömürlü, düşük bakım, çekici görünüm, geri dönüştürülebilir ve çevre dostudur. Paslanmaz çelik hizmete girer girmez kaplanmasına, işlenmesine, boyanmasına gerek yoktur; noktalarda paslanmaz çelik özelliği bulunmaktadır.

• Korozyona dayanıklı
• Yüksek çekme mukavemeti
• Çok dayanıklı
• Sıcaklığa Dayanıklı
• Kolay şekillendirilebilirlik ve fabrikasyon
• Düşük bakım maliyeti (uzun ömürlü)
• Çevre dostu (geri dönüştürülebilir)

Paslanmaz Çelik Uygulamaları

Paslanmaz çelik ürünler, sevimli özellikleri ile mobilya, mutfak gereçleri, elektrikli ev aletleri, ekipman, elektronik ürünler, inşaat parçaları, tıbbi parçalar, havacılık parçaları, otomobil parçaları, bisikletler, spor malzemeleri vb. dahil olmak üzere neredeyse hayatın her alanını kapsamaktadır.

• Toplayıcı yaylar
• Hızlı transit otobüsler, arabalar, kargo konteynerleri ve uçaklar
• Hortum kelepçeleri
• Şişeleme makineleri
• Konveyörler
• Durgun borular
• Takı Genişletilmiş metal parçalar
• Kriyojenik bileşenler ve kaplar
• Kurutucular Karıştırma kapları
• Kağıt fabrikası ekipmanları
• Fırın parçaları
• Yağ arıtma ekipmanları
• Isı eşanjörleri
• Boyama ekipmanları
• Tekstil endüstrisi
• Jet motoru parçaları
• Reküperatörler
• Süt endüstrisi
• Bağlantı elemanları
• Borular, tüpler
• Organik kimyasallar için kullanılan kaynaklı depolama tankları
• Emisyon ve brülör kontrol bileşenleri
• Yanma odaları
• Miller
• Fırın kemer desteği
• Fırın kaplamaları
• Cam kalıplar
• Duman kontrol kanalları
• Balık kancaları
• Kömür olukları
• Çatal bıçak takımı
• Gösterge parçaları

Sonuç

Paslanmaz çelikler, çeliğin geleneksel özelliklerinin yanında ısı ve korozyon direncini de beraberinde getirir. Çeliğin tüm avantajlarını, biraz da kendi avantajlarıyla birlikte sunar. Kolayca korozyona uğramaz, daha uzun hizmet ömrüne sahiptir ve zorlu ortamlara daha iyi dayanır. Ancak leke tutmaz olduğu tamamen doğru değildir. İlk olarak, aşınma direnci tipe bağlıdır. Yine de, zayıf dolaşım, yüksek tuzluluk ve düşük oksijen gibi anormal ortam koşulları onu geri dönüşü olmayan bir şekilde lekeleyebilir. Bu veriler yalnızca gösterge niteliğindedir ve bunlardan elde edilen tam özelliklerin yerine geçmemelidir. Özellikle mekanik özellikler için gereksinimler, ürün, temper ve ürün boyutlarına göre büyük farklılıklar gösterir. Bilgiler, mevcut bilgilerimize dayanmaktadır ve iyi niyetle sağlanmaktadır.

Paslanmaz çelikler ve farklı ürün gruplarımız için bizimle iletişime geçebilir, teklif talebinde bulunabilir ve web sitemizi inceleyebilirsiniz.