Her ailenin ana özellikleri şunlardır:

Ferritik (Ferritic)

• Manyetik
• Düşük karbonlu
• Krom ana alaşım elementi, tipik olarak %10,5-17 aralığında
• Isıl işlemle sertleştirilemez
• Tipik kaliteler 409 (1.4512), 430 (1.4016)

Östenitik (Austenitic)

• Manyetik olmayan (tamamen yumuşatıldığında)

• Düşük karbonlu Krom içeriği tipik olarak %16-20

• Nikel içeriği tipik olarak %7-13

• Isıl işlemle sertleştirilemez, ancak soğuk işlem sırasında önemli ölçüde güçlenir

• Tipik kaliteler 304 (1.4301), 316 (1.4401)

Dubleks

• Manyetik

• Düşük karbonlu

• Krom içeriği tipik olarak %21-26

• Nikel içeriği tipik olarak %3.5-6.5

• Azot içeriği, tipik olarak %0.05-0.40

• Isıl işlemle sertleştirilemez, ancak ferritik veya östenitik paslanmaz çeliklerden daha yüksek tavlanmış mukavemet seviyeleri gösterir

• Tipik kalite 2205 (1.4462)

Martensitik ve Çökeltme Sertleşmesi

• Manyetik veya manyetik olmayan
• Karbon %0.95’e kadar çıkabilir
• Krom içeriği tipik olarak %12.0-17
• Nikel içeriği tipik olarak %2-7
• Çökelme sertleştirmesi türleri ayrıca alüminyum veya bakır içerir Isıl işlemle sertleştirilebilir
• Tipik kaliteler 420 (1.4021), 17/4PH (1.4542)

Paslanmaz Çeliklerin Fiziksel Özellikleri Nelerdir?

Korozyon direncine ek olarak, belirli paslanmaz çelik kaliteleri, hizmette veya imalat sırasında faydalı olabilecek başka özelliklere de sahiptir. Bu özellikler, aileler ve çeşitli dereceler arasında büyük farklılıklar gösterebilir ve şunları içerir:

Mekanik Dayanım

Ferritik (yaklaşık 500 MPa) ve östenitik (yaklaşık 600 MPa) paslanmaz çeliklerin mekanik mukavemeti, düşük alaşımlı çeliklere benzer. Östenitik çelikler, sıcaklık artışları ile ferritik paslanmaz çelikler veya paslanmaz olmayan yapı çeliklerinden daha iyi mukavemetlerini korurlar. Bu durum östenitik paslanmaz çelikleri yangına ve ısıya dayanıklı uygulamalar için iyi seçimler yapar.

Dubleks çelikler, yaklaşık 450 MPa akma mukavemeti ve 700 MPa çekme mukavemeti ile bu diğer çeliklerin yaklaşık iki katı kadar mukavemete sahiptir. Nitrojen içerikleri ile birlikte ferritik ve ostenitik karışımdan oluşan karışık yapıları bu yüksek mukavemet seviyelerini geliştirir.

Martensitik ve çökelme ile sertleşen çeliklerin mukavemeti, ısıl işlemle geniş bir aralıkta değiştirilebilir. Özellikle çökelme sertleştirme türleri, 1100 MPa’ya kadar çok yüksek mukavemet seviyelerine sahiptir.

Sertlik

Sertlik, girintiye veya çizilmeye karşı direnç, ferritik, östenitik ve dubleks aile kaliteleri gibi tüm “yumuşatılmış” çelikler için benzerdir. Yalnızca gelişmiş karbon seviyelerine sahip martensitik kaliteler sertleştirilebilir. 440C (1.4125) gibi kaliteler yaklaşık 60 HRC’ye (Rockwell C) kadar sertleştirilebilir. Buna karşılık, çökelme sertleştirme dereceleri, isimlerine rağmen, sertlikten ziyade esas olarak ısıl işleme tabi tutulabilir güçleri için kullanılır.

Korozyon Direnci

Tüm paslanmaz çelikler bir miktar korozyona dayanabilir. Korozyon saldırısını alabileceği çok çeşitli hizmet ortamları, farklı biçimler ve konumlar vardır. Bu da dört ana paslanmaz çelik çeşidinin olmasının ve her birinin kendi kalite aralığına sahip olmasının esas nedenidir. Paslanmaz çeliklerin tümü, korozyona dayanıklı, sıkıca yapışan, krom açısından zengin bir pasif katmana sahiptir.

Sertleştirme

Sertleştirme, bir malzemenin (“soğuk” işlendiğinden) mukavemet ve sertlikteki kademeli artışıdır. Çoğu metal, soğuk şekillendirme, bükme veya işleme gibi işlemler sırasında bir dereceye kadar sertleşir.

Östenitik paslanmaz çeliklerin sertleşme oranı diğer metallerin çoğundan daha yüksektir. Bunun nedeni, ostenitin bir kısmı daha güçlü martenzit bileşenine dönüştüğü içindir. Bu da çelikteki yapısal değişikliklerdir.

Sertleştirme hem dezavantaj hem de avantaj olabilir. İşleme sırasında istenmeyen bir durumdur, ancak çalışma sırasında erken arızayı geciktirebileceği bazı soğuk çekme işlemleri sırasında avantajlıdır.

Aşamalar arası tavlama işlemlerine genellikle ihtiyaç duyulur, ancak ciddi şekilde çekilmiş veya karmaşık şekilli parçalar üretilirken. Soğuk işlemenin etkileri, yaklaşık 1050°C’de tavlama ısıl işlemleriyle tersine çevrilebilir.

Manyetik Geçirgenlik

Manyetik geçirgenlik, kalıcı bir mıknatısın çekiciliğinin bir ölçüsüdür. Birçok metal de dahil olmak üzere çoğu malzeme bir mıknatıs tarafından çekilmez. Ortak istisna, aynı zamanda mıknatısa dönüştürülebilen, yani elektrik alanları tarafından manyetize edilebilen ve demanyetize edilebilen demir ve çoğu çelikten kaynaklanır.

Yumuşatılmış östenitik çelikler bu şekilde davranmazlar. 1.005 civarında göreceli geçirgenlik değerleri ile çok düşük manyetik geçirgenliğe sahiptirler. Ferritik ve martensitik paslanmaz çelikler, aksine, 15 civarında nispi geçirgenlik değerlerine sahiptir. Bu çok düşük nispi geçirgenlik ile östenitik paslanmaz çelikler, manyetik alan girişimine karşı çok hassas olan ancak aynı zamanda korozyona dayanıklı olması gereken ekipmanlarda kullanılabilir.

Bu uygulamalar, tıbbi vücut tarayıcı gövdelerini ve deniz mayın tarama gemisi ekipmanını içerir. Ek nitrojen içeriği ile 316LN (1.4406) sınıfı bu tür uygulamalar için çok uygundur. Sertleştirme işlemi uygulanmış östenitiklerin biraz manyetik olabileceğine dikkat edilmelidir.