Demir alaşımı ilk ve en çok bulunan madenler içinde yer alıyor. Zaman içinde gelişim gösteren metalürji sistemi, demirin daha verimli ve uzun süre kullanımı konusunda ciddi gelişmeler yaşanmıştır. Bu süreçte kullanıma uygun farklı tiplerde çelikler ortaya çıkmıştır. Karbon çelik ve paslanmaz çelik bunlardan en çok tercih edilenleridir. Bu yolculuk, insanların kullanımını kolaylaştıran, korozyonu önleyen, dayanımı yüksek ürünlerin ortaya çıkması ile sonuçlanmıştır.
İlginizi Çekebilir: Paslanmaz Çelik Kullanımının Hayatımızdaki Önemi
İnsanlar kullandıkları ürünler için bazı beklentilere girmektedirler. Dayanıklı, keskin, paslanmayan, bükülmeyen ya da parlak olması gibi, bu beklentileri karşılayabilmek adına, çelik yapımında farklı element karışımları kullanılır. Bunlar içinde krom, karbon, nikel başta yer almaktadır. Belli oranlarda bu ürünlerde karışım yapılarak, özellikleri tam anlamı ile değiştirilebilir. Bu aşamada kullanıcılar için iki farklı metal arasında seçim yapmak kalır. Bunlardan biri paslanmaz çelik, diğeri de karbon çeliktir. Seçim için nelere dikkat edileceği ise kullanıcının kullanım amacına bağlı olarak değişir.
Paslanmaz Çelik
Sıklıkla adını duyduğumuz paslanmaz çelik ürünler hayatımızın birçok alanında karşımıza çıkar. Mutfak eşyalarından, binalarda ki dekoratif ürünlere kadar. Bu nedenle en sık kullanılan metal içerikleridir. Belirgin yapıları paslanma, korozyon olaylarına karşı korumaya sahip olmalarıdır. Bu nedenle suya, neme, ısıya maruz kalabileceği ortamlarda bu tip ürünler tercih edilmelidir.
İlginizi Çekebilir: Paslanmaz Çelik Kullanılan Ürünler Nelerdir ?
Paslanmaz çeliklerin alaşımları içinde krom kullanılmaktadır. Bazı durumlarda bir miktar da nikel bulunabilir. Kullanılacak alana göre bu madenler en doğru şekilde işlenecektir. Yapılan alaşımlar, kolay işlenebilir ve dayanıklı, hijyene uygun ürünlerdir. Daha parlak ya da mat bir dokuda işlenebilme özelliğine sahiptirler. Maliyet olarak karbon alaşımlı çeliklerden daha uygundurlar. Paslanmaz olmalarının yanı sıra mutfak eşyalarında en çok tercih edilen metaller içinde gelmektedir.
Karbon Çelik Çeşitleri
Demir madenleri doğası gereği özünü koruma direnci gösterir. Bu madenlerin içine özel elemenler belli oranlarda katılarak, özelliği ve direnci düşürülür. Bu şekilde paslanma, küflenme ya da mukavemette düşme yaşanmaz. Demir içeriğine ilave edilen belli oranda krom sayesinde karbon çelik elde edilmiş olacaktır. Dayanımı daha yükse ama kırılabilen bu ürünler, kesici özelliği yüksek bıçak üretiminde çok tercih edilmektedir. Belirgin bir şekilde sert olan bu ürünler, başarılı birer kesici olarak seçilebilir. Uzun yıllar keskinleştirme yapılarak, rahatlıkla kullanılmaktadırlar. Etkin özellikleri korozyon direnci de gösterdiği için seçenekler içinde ilk sırayı almaktadır.
Paslanmaz Çelik Çeşitleri Ve Özellikleri
Paslanmaz çelikler, içeriğinde bulunan maddelere göre farklı özelliklere sahip olmaktadırlar. Bu ürünler farklı ortamlar, farklı kullanım alanlarına göre içeriklerle değişime uğrayarak üretilirler. Genel olarak paslanmaz çelik çeşitleri üç ana başlık altında toplanabilir.
- Ostenitik paslanmaz çelikler; %8 nikel ile birleştirilerek elde edilen çeliklerdir. Ayrıca içeriğine krom ve nikel de konarak özel bir malzeme elde edilir. Tip 304 olarak adlandırılan bu ürünler, cerrahi alanda da tercih edilmektedirler.
- Ferritik paslanmaz çelikler; ilk aşama olarak görülmektedir. %17 krom ile elde edilen ve genel olarak 430 olarak adlandırılırlar. Ostenitik çeliklere oranla daha yumuşak bir yapıya sahiptirler. Ayrıca ısı ile karşılaştıklarında sertleşme özelliği aktif olmaz.
- Martenzitik paslanmaz çelikler; %12 krom ve %0,12 karbon elementleri kütle bazında eklenerek elde edilirler. 304 tip olarak adlandırılırlar. Düşük karbon içerdiklerinden dolayı ısıtılabilirler ve sertleşebilirler. Kalın ve sert olmalarından dolayı çabuk kırılabilirler.
Bunların haricinde ferritik ve ostenitik karışımı olan ve tesadüfen bulunan dublex paslanmaz çelikler de bu çeşitler arasında yer alabilmektedir.
İlginizi Çekebilir: Paslanmaz Çelik Çeşitleri Nelerdir ? Farkları Nelerdir ?
Çelikler elde edilirken işlenme şekline göre de dayanım ve özellikleri değişebilmektedir. Sanayi tesisleri gibi alanlarda ya da ısıya basınca dayanım isteyen ortamlarda, farklı özellikleri taşıyan çelikler tercih edilir. Bazı ürünler dayanımı düşük oldukları için dekorasyon amacı ile kullanılırken, bazı ürünler etkili, dayanıklı ve özel ürünler olarak ağır sanayide, ısı ya da basınç altında uzun yıllar kullanılabilir.
Paslanmaz çelikleri cazip hale getiren bir diğer özelliği ise geri dönüşüm oranlarının yüksek olmasıdır. Bir paslanmaz çelik neredeyse %98 oranında hadde edilerek geri dönüşüme tabi tutulabilir. Bunun yanı sıra uzun yıllar korozyondan uzak bir şekilde görevini başarılı olarak gerçekleştirmektedirler. Beklentilerin farklılıklarına göre üretilen ürünler, her alanda rahatlıkla tercih edilir ve uygun şekilde kullanılabilir.
Karbon Çelik Tercihi Yapılırken Dikkat Edilmesi Gerekenler
Karbon çelik kendi içerisinde düşük karbonlu çelik, orta karbonlu çelik ve yüksek karbonlu çelik olmak üzere üç kısma ayrılmaktadır. Karbon çelik herhangi bir ürün tercih edileceği zaman, karbon miktarının yüksek olmasına dikkat edilmelidir. Zira karbonu yüksek olan çelikler hem daha sağlam bir yapıya sahiptir hem de daha keskindir. Bunun dışında üretiminde kullanılan yöntemler de dikkate alınarak seçim yapılması gereklidir.
Karbon Çelik Üretim Aşamaları
Karbon çelik üretiminde öncelikle taze denilen işlemin yapılması gereklidir. Bu işlem demirin içerisinde bulunan karbon ve diğer elementlerin miktarlarının azaltılması için gereklidir. Yaklaşık yüzde 4 oranında karbona sahip olan demirin içerisindeki karbon miktarı, taze işlemi ile yarısından daha az bir düzeye kadar azaltılır. Bu işlemin neticesinde oksijen ile karbondioksit oksitlenir ve karbon çelik üretilmiş olur.
Karbon Çelik Kullanım Alanları
Karbon çeliğin kullanım alanları oldukça geniştir, ancak en sık kullanıldığı yerler mutfaklardır. Özellikle mutfak bıçaklarının yapılmasında karbonlu çelik yaygın bir malzemedir. Bu tercihin temelinde, karbonlu çelikten imal edilen bıçakların çok üst düzey keskinliğe ulaşabilme olanağı yatmaktadır. Ayrıca karbon çelik kullanılarak üretilen mutfak tavaları da oldukça yaygındır. Endüstrilerde bu çeliğin kullanım olanağı çok fazla bulunmamaktadır.
Karbon Çelik Çeşitleri ve Özellikleri
Karbon çelik düşük, orta ve yüksek olmak üzere üçe ayrılır. Özellikleri aşağıdaki gibidir.
Düşük Karbonlu Çelik
Düşük karbonlu çelik, en yaygın kullanılan karbon çeliğidir. Bu çelikler genellikle ağırlıkça %0.25’in altında bir karbon içeriğine sahiptir. Isıl işlemle sertleştirilemezler, bu genellikle soğuk iş ile elde edilir. Karbon çelik genellikle nispeten yumuşaktır ve düşük mukavemete sahiptir. Bununla birlikte, yüksek sünekliğe sahiptirler, bu da onları işleme, kaynak ve düşük maliyet için mükemmel hale getirir. Düşük karbonlu çelikler genellikle otomobil gövdesi bileşenlerinde, yapısal şekillerinde (kirişler, kanal ve köşebent), borular, inşaat ve köprü bileşenleri ve gıda kutularında kullanılır.
Orta Karbonlu Çelik
Orta karbonlu çelik, ağırlıkça %0.25 – 0.60 karbon içeriğine ve ağırlıkça% 0.60 – 1.65 manganez içeriğine sahiptir. Bu çeliğin mekanik özellikleri, ıslah işlemi ve ardından söndürme ve temperleme içeren ısıl işlem ile iyileştirilerek martensitik bir mikroyapı sağlanır. Isıl işlem sadece çok ince kesitler üzerinde gerçekleştirilebilir, ancak karbon çelik için ısıl işlemden geçirilme yeteneğini geliştirmek ve böylece sertleştirmek için krom, molibden ve nikel gibi ilave alaşım elementleri eklenebilir. Yüksek mukavemeti, aşınma ve tokluğa karşı dirençlerinin bir sonucu olarak, orta karbonlu çelikler genellikle demiryolu hatları, tren tekerlekleri, krank milleri ve bu özellik kombinasyonunu gerektiren makine parçaları için kullanılır.
Yüksek Karbonlu Çelik
Yüksek karbonlu çelik, ağırlıkça %0.60-1.25 karbon içeriğine ve ağırlıkça %0.30 – 0.90 manganez içeriğine sahiptir. Karbon çeliklerinin en yüksek sertliğine ve tokluğuna ve en düşük sünekliğe sahiptir. Yüksek karbonlu çelikler neredeyse her zaman sertleştikleri ve temperlendikleri için aşınmaya karşı çok dayanıklıdırlar. Takım çelikleri ve kalıp çelikleri, krom, vanadyum, molibden ve tungsten dahil ek alaşım elementleri içeren yüksek karbon çelik tipleridir. Bu elementlerin eklenmesi, tungsten karbür gibi karbür bileşiklerinin oluşumunun bir sonucu olan aşınmaya karşı çok dayanıklı çelik ile sonuçlanır. Yüksek aşınma direnci ve sertliklerinden dolayı yüksek karbonlu çelikler kesici takımlarda, yüksek mukavemetli tel ve kalıplarda kullanılır
