01
Paslanmaz Çelik Nedir?
Metalürjide paslanmaz çelik, minimum %10,5 krom içeren bir demir-karbon alaşımı olarak tanımlanır. Krom, çeliği paslanmaya karşı koruyan temel bileşendir; havadaki oksijenle temas ettiğinde yüzeyde gözle görülemeyecek kadar ince ama son derece dayanıklı bir krom-oksit (Cr2O3) tabakası oluşturur. Bu tabaka çizilse veya zedelense dahi kendini hızla yeniler; bu olaya pasivasyon denir.
Krom oranı normal ortam koşulları için minimum %13, ağır korozif ortamlar için ise %30'a kadar çıkabilir. Nikel, molibden ve vanadyum gibi elementler de pasivasyon direncine katkı sağlar. Bugün 150'nin üzerinde paslanmaz çelik kalitesi bulunur; bunların yaklaşık 15 tanesi endüstride yaygın olarak kullanılır.
Paslanmaz çelik gıda, tıp, cerrahi donanım, otomotiv, beyaz eşya ve yapı sektörlerinde geniş bir kullanım alanına sahiptir. Ayrıca %100 geri dönüştürülebilir bir malzemedir; piyasadaki paslanmaz çeliğin yaklaşık %60'ı geri dönüştürülmüş hammaddeden üretilir.
Başa dön ↑
02
Paslanmaz Çeliğin Tarihçesi
Demir-krom alaşımlarının korozyona karşı direnci ilk olarak 1821'de Fransız metalürjist Pierre Berthier tarafından fark edildi; ancak dönemin teknolojisi bunu pratik bir üretime dönüştürmeye yetmiyordu. 1890'larda Alman Hans Goldschmidt'in karbonsuz krom üretimini mümkün kılan alüminotermik yöntemi bulmasıyla çalışmalar hız kazandı.
Modern paslanmaz çeliğin başlangıcı, 1913 yılında İngiliz metalürjist Harry Brearley'in tüfek namluları için yaptığı deneyler sırasında bazı alaşımların paslanmaya dirençli olduğunu tesadüfen keşfetmesiyle oldu. 1920'lerde 18-8 olarak bilinen (304 kalite) östenitik paslanmaz çelik piyasaya çıktı ve büyük bir başarı yakaladı; 1930'lardan itibaren paslanmaz çelik endüstride vazgeçilmez bir malzeme haline geldi.
Sonraki dönemlerde dubleks kaliteler (1950'lerde kağıt endüstrisi için, 1970'lerde Kuzey Denizi petrol platformları için geliştirildi) ve çökelmeyle sertleştirilen kaliteler (II. Dünya Savaşı sırasında, ilk örneği 1948'de 17-7PH) paslanmaz çelik ailesine eklendi.
Başa dön ↑
03
Paslanmaz Çeliğin Çeşitleri
Paslanmaz çelikler, kristal mikroyapılarına göre beş ana grupta sınıflandırılır. Nikel ilavesi östenitik yapıyı kararlı kılarak çeliği manyetik olmayan ve düşük sıcaklıklarda daha az kırılgan hale getirir.
01
Östenitik
Dünya paslanmaz çelik üretiminin ~%60'ı. En bilineni 18/10 (304 kalite). Manyetik değildir, kaynaklanabilirliği ve korozyon direnci mükemmeldir.
02
Ferritik
Genelde nikel içermez, yüksek krom (%10,5-30) içerir. Manyetiktir, ısıl işlemle sertleştirilemez, düşük maliyetlidir. En yaygın kaliteler: 430, 442.
03
Martensitik
%12-15 krom içerir, ısıl işlemle sertleştirilebilir. Manyetiktir; mukavemet ve aşınma direnci öncelikli uygulamalarda ve takım çeliği olarak kullanılır.
04
Dubleks
Ferrit ve östenit karışımı mikroyapı. Östenitiklerden daha mukavemetli, çekirdeklenme ve stres korozyonuna karşı daha dayanıklıdır. En yaygını: 2205.
05
Çökelmeyle Sertleştirilmiş
Martensitik ve östenitik özellikleri bir arada taşır. Bakır, alüminyum, titanyum gibi elementlerle sertleştirilir. En yaygını: 17-4 PH (630).
Başa dön ↑
04
304 Kalite Paslanmaz Çelik
ASTM 304, en yaygın kullanılan paslanmaz çelik kalitesidir; toplam paslanmaz çelik üretiminin yaklaşık yarısını oluşturur. Çatal-bıçak takımları, düdüklü tencereler ve lavabolar gibi günlük hayatta sıkça karşılaşılan birçok üründe kullanılır. 304L, kaynaklı parçalardaki korozyon hassasiyetini önlemek için kullanılan düşük karbonlu bir alt sürümdür; 304H ise yüksek sıcaklık mukavemeti için daha yüksek karbon içerir.
| Kalite | C % | Cr % | Ni % |
|---|
| 304 | 0,08 maks. | 18,0-20,0 | 8,0-10,5 |
| 304L | 0,03 maks. | 18,0-20,0 | 8,0-12,0 |
| 304H | 0,04-0,10 | 18,0-20,0 | 8,0-12,0 |
Geniş bir korozyon direncine sahiptir; mimari uygulamalarda ve gıda proseslerinde kolayca temizlenebilir. Sıcak, klorit içeren ortamlarda ise çekirdeklenme korozyonuna karşı hassastır. Mükemmel şekillendirilebilirlik özelliği sayesinde derin çekme (sıvama) işlemlerinde tercih edilir ve tüm standart kaynak teknikleriyle kolayca birleştirilebilir.
Başa dön ↑
05
316 Kalite Paslanmaz Çelik
Bir uygulama 304 kalitenin sağladığından daha yüksek korozyon dayanımı gerektiriyorsa 316 kalite bir adım öndedir. 304 ile mekanik ve fiziksel açıdan benzer özellikler taşımakla birlikte, özellikle klorit ortamlardaki çekirdeklenme korozyonuna karşı daha üstün bir dirence sahiptir. Paslanmaz çelik ailesinde ikinci en popüler kalitedir ve toplam tüketimin yaklaşık %20'sini oluşturur.
| Kalite | C % | Cr % | Ni % | Mo % |
|---|
| 316 | 0,08 maks. | 16,0-18,0 | 10,0-14,0 | 2,0-3,0 |
| 316L | 0,03 maks. | 16,0-18,0 | 10,0-14,0 | 2,0-3,0 |
| 316H | 0,04-0,10 | 16,0-18,0 | 10,0-14,0 | 2,0-3,0 |
İçerdiği molibden, ılık klorit ortamlarında artırılmış bir direnç sağlar; deniz gören yapılar, köprü bağlantıları ve zorlu gıda proses ortamları gibi ağır koşullarda tercih edilir. 316L, kaynaklı parçalarda hassas korozyona karşı kullanılırken, 316H yüksek sıcaklık mukavemeti gerektiren uygulamalar için uygundur. Diğer östenitik kaliteler gibi neredeyse hiç manyetik değildir ve mükemmel bir kaynaklanabilirlik özelliği taşır.
Başa dön ↑