Karbon çelik yapısında az miktarda mangan, silisyum, kükürt ve fosfor içeren çelik üretim yöntemlerinden gelen, elementler bulunduran bir demir karbon alaşımıdır. Kullanım alanları yapı ve imalat sektörü olduğundan dolayı imalat çelikleri ismiyle de bilinir. Karbon miktarındaki artış çeliğin su alma kabiliyeti üzerine ters etkide bulunmaktadır.
Karbon Çelik Özellikleri
Genel özelliklerine bakıldığında genelde daire, kare ve altıgen şekillerine sahiptir. Bu şekiller farklı özelliklerini de simgeler. Örneği daire üretilebilir, altıgen isteğe bağlı ve kare isteğe bağlı anlamına gelir.
- Çap : 5 mm – 60 mm
- Uzunluk : 3 Mt – 7 Mt
- Standart : EN 10277 – EN 10278
- Tolerans : h9 / h11
Karbon Çelik Kaliteleri
- C8 (SAE 1008)
- C10 (SAE 1010)
- C22 (SAE 020)1025 SAE
- C30 C30ECK30 (SAE 1030)
- C35
- C35ECK35 (SAE 1035)
- C40CK40 (SAE 1040)
- C45
- C50
- C50ECK50C50RCf53 (SAE 1050)
- C60
- C60ECK60 (SAE 1060)
- C70
- C70ECK70 (SAE 1070) şeklinde sıralanabilir. Karbonlu çelikler karbon içeriğine göre 3 grup içerisinde yer alır.
Karbon çeşitlerini incelediğimiz zaman, düşük karbonlu çelikler %0.20’ye kadar karbon içerir, mekanik özellikleri ile göz önünde bulundurulduklarında çelik üretiminin en büyük miktarını kapsarlar. Dünya çelik üretiminde de en fazla düşük karbonlu çelikler yer alır. Düşük karbon içeriklerinden dolayı ısıl işlem ile kütlesel olarak yeterince sertleştirilmezler, ancak sementasyon, nitrasyon vb. yüzey sertleştirme işlemleri yüzeyleri sertleştirir.
Diğer bir çeşidi orta karbonlu çeliklerdir. Bu gruptaki çelikler %0.20-0.60 arasında karbon içerir. Karbon miktarına bağlı olarak orta derecede mekanik özelliklere sahiplerdir, bu gruptaki çeliklerin en büyük özelliği ise ısıl işlemle yeteri derecede sertleşebilmelidir. Bu gruptaki çeliklerin kaynak kabiliyetleri de az karbonlulara nazaran daha düşüktür, kaynak esnasında meydana gelen kontrolsüz ısıl etkiler çeliğin yapısal değişiminin de kontrolsüz olmasına neden olur.
Sonuncu çeşit ise yüksek karbonlu çeliklerdir. Bu gruptaki çeliklerde %0.60’dan fazla karbon ihtiva eden çeliklerdir, ısıl işlemlerde sertleştirilmesi sayesinde yüksek sertlik kazanırlar. Kaynak kabiliyetleri de daha düşük olup daha özel tekniklerle üretimleri yapılmaktadır.
Karbon Çelik Kullanım Alanları
Kullanım alanı türlerine göre değişir. Bu kapsamda düşük karbonlu çelikler;
- Cıvata, somun, ıslah edilebilir makine parçaları imalatı
- Yapı ve inşaat sektöründe görev alarak kullanılabilir.
- Yüzey sertleştirme işlemleriyle sertleştirilebilirler.
Orta karbonlu çelikler;
- Makine, cıvata, somun, dingil, gemi şaftı, uskur mili, dişli çark, transmisyon mili, frezeli mil, yük kancası, manivela kolu, ray, kazma, kürek gibi araç gereçlerin yapımı
Yüksek karbonlu çelikler;
- Mil, şaft, cıvata, somun, spiral ve yaprak yaylar, makaslar, kesici basit takımlar, zımba, kepçe dişlisi, greyder bıçağı, yüksek mukavemetli makine parçaları, eğe, keser, ağaç testeresi gibi araç gereçlerin yapımı
Karbon Çelik Sağladığı Avantajlar
Karbon çeliklerin sağladığı avantajlar içerdikleri karbon miktarına bağlı olarak değişir, sahip oldukları yapılarla doğrudan ilişkidir. Artan karbon miktarı ile çeliklerde sertlik, akma ve çekme dayanımı artarken süneklik ve darbe dayanım özellikleri azalmaktadır. Karbon miktarındaki artışlar çeliklerin plastik şekil alma kabiliyetinde düşürücü rol oynar.
Buna karşın martenzitik dönüşümde de çok önemli bir role sahiptir, oldukça etkili bir element olduğu için çeliklerin su verme adını verdiğimiz mekanizma ile sertleştirebilmenin mümkün olmasını sağlamaktadır. Karbon miktarındaki bu artış çeliğin su alma kabiliyeti ile kaynaklı kabiliyeti üzerine ters etkide bulunur.
Karbon Çelik ile Paslanmaz Çelik Arasındaki Farklar
Paslanmaz çelik, korozyon çeliğe oranla daha dayanıklı bir yapıya sahiptir. Karbon çelik ise daha hassastır ve keskinleşmesi normal paslanmaz çeliğe oranla daha kolaydır. Ek olarak hassas kenar özelliklerini daha uzun süre korur.
Bir yazımızın daha sonuna geldik. Bu yazımızda, sizlere karbon çelikten bahsettik. Umarız, yazımız faydalı olmuştur. Bir sonraki blog yazımızda görüşmek dileğiyle.
