Çelik, demir ve karbonun alaşımıdır ve dayanıklılığı, özelleştirilebilir ve hızlı üretilebilirliği nedeniyle inşaat ve askeri gibi endüstrilerin temel bir parçasıdır. Piyasada birkaç çelik türü bulunmasına rağmen, çelikle çalışmak isteyen üreticiler arasında alaşım çeliği ile paslanmaz çelik karşılaştırması sıkça yapılan karşılaştırmalardan biridir.
Her iki çelik türünden birini seçmek, projenize göre özelliklerini anlamadan verilmemesi gereken bir karardır. Bu nedenle, bu makale, paslanmaz çelik ile alaşım çeliğinin kıyaslanması hakkında bilmeniz gereken her şeyi ayrıntılı bir şekilde ele almaktadır.
Alaşımlı Çelik ve Paslanmaz Çeliğin Derecelendirilmesi
Alaşım çeliği ile paslanmaz çelik karşılaştırması sonrasında doğru çelik türünü başarıyla seçebilmek için üreticilerin onlar hakkında her şeyi ayrıntılı bir şekilde anlamaları gerekmektedir. Bu nedenle, bu bölümde, farkı göstermek için alaşım çeliği ile paslanmaz çelik arasındaki bileşim ve sınıflandırmayı ele alacağız.
Alaşım çeliği, demir ve karbonun yanı sıra diğer elementlerin de belirli oranlarda alaşım yapılmasıyla elde edilen bir çelik türüdür. Bu diğer elementler arasında manganez, nikel, krom, molibden, vanadyum gibi çeşitli metaller bulunabilir. Bu ek elementler, çeliğin dayanıklılığını, sertliğini, korozyon direncini ve diğer özelliklerini geliştirmeye yardımcı olur. Alaşım çelik, çeşitli sınıflandırmalar altında gelir ve özelliklerine, kullanım alanlarına ve bileşenlerine bağlı olarak farklı tiplere ayrılır.
Öte yandan, paslanmaz çelik, demir, krom ve çoğunlukla nikel gibi alaşımların birleşimiyle oluşturulan bir çelik türüdür. Krom, paslanmaz çeliğin temel özelliğidir ve çeliğin korozyona dayanıklı olmasını sağlar. Paslanmaz çelik, çeşitli sınıflandırmalar altında gelir ve farklı bileşimlere ve özelliklere sahip birçok tip bulunur. Örneğin, 304 ve 316 paslanmaz çelik türleri yaygın olarak kullanılır ve farklı mukavemet, korozyon direnci ve işlenebilirlik özelliklerine sahiptir.
Alaşım çeliği, karbon çeliği içinde bulunan demir ve karbon dışında birden fazla alaşım elementi içeren bir çelik türüdür. Bu alaşım elementleri, ana çelik malzemelerinde bulunmayan veya düşük olan belirli özellikleri geliştirmeye yardımcı olurlar. Örnekler arasında dayanıklılık, aşınma direnci, tokluk ve sertlik bulunur. Alaşım çelikleri, içerdikleri alaşım elementlerinin yüzdesine bağlı olarak yüksek ve düşük alaşım çelikleri olmak üzere sınıflandırılır. Bu sınıflandırma, karbon ve demir değil, alaşım elementlerine dayanır.
Düşük alaşım çeliği, toplam malzeme bileşiminin %5'ten fazlasını oluşturmayan alaşım elementlerini içerir. Bu alaşım elementlerinin eklenmesi, baz çeliğe göre malzemenin mekanik özelliklerini ve korozyon direncini artırır. Düşük alaşım çeliklerde bulunabilen yaygın alaşım elementleri arasında Nikel (Ni), Krom (Cr), Vanadyum (V), Bakır (Cu), Tungsten (W) ve Bor (B) bulunur.
Yüksek alaşım çeliği ise toplam malzeme bileşiminin %5'ten fazlasını oluşturan alaşım elementlerini içerir. Daha yüksek yüzdelik, malzemenin mekanik özelliklerini büyük ölçüde arttırır. Paslanmaz çelik, en az %12 Krom içeren yüksek alaşım çeliğinin bir örneğidir ve paslanmaz çelik sınıfına bağlı olarak değişebilir.
Yaygın Olarak Kullanılan Alaşım Bileşenleri
Karbon çeliğinin mekanik özelliklerini arttırmak için 20'den fazla alaşım elementi kullanılabilir. Her alaşım elementi, karbon çeliğine kazandırdığı benzersiz özelliklere sahiptir. İşte en yaygın beş alaşım elementi:
Manganez, küçük miktarlarda fosfor ve kükürt ile birlikte kullanıldığında, oluşan çelik alaşımını daha az kırılgan ve daha dövülebilir hale getirir.
Krom, yüzdeye bağlı olarak farklı etkilere sahiptir. Düşük yüzdeli kullanıldığında (0.5%- 2%), malzemenin sertliğini arttırabilir. Daha yüksek yüzdeli (4%- 18%) kullanıldığında ise korozyon direncini artırabilir.
Vanadyum, yaklaşık %0.15 oranında kullanıldığında karbon çeliğinin dayanıklılığını, ısı direncini ve genel tane yapısını arttırabilir. Krom ile birlikte kullanıldığında, oluşan çelik alaşımı şekillendirilebilirliği kaybetmeden sertliği artırır.
Nikel de yüzdeye bağlı olarak farklı etkilere sahiptir. Yaklaşık %5 kullanıldığında, oluşan çelik alaşımının dayanıklılığı artar. Daha yüksek yüzdeli (12%'den fazla) kullanıldığında, oluşan alaşımın korozyon direnci artar.
Tungsten, oluşan çelik alaşımının yapısal yapısını artırır. Ayrıca, ısı direncini artırarak daha yüksek bir erime noktasına yol açar.
Paslanmaz çelik, aşırı korozyon direnci ve estetik çekicilik ile bilinen yüksek alaşım çeliğidir. Genellikle en az %10.5 Krom içerir ve bu, sertliğinden ve korozyon direncinin asıl sebebidir. Ayrıca, %1.2'den az Karbon ve diğer alaşım elementlerini içerir.
İhtiyaç duyulan özelliklere ve sınıfa bağlı olarak, paslanmaz çelik ayrıca titanyum, manganez ve nikel gibi diğer alaşım elementlerini de içerebilir. Kromun varlığı, oksijenle temas ettiğinde oksit oluşumuna yol açar. Bu süreç, paslanmaz çelik pasivasyonu olarak bilinir ve metali korumaya yardımcı olur ve kendini tamir etmesine izin verir. Özelliklerinden dolayı, paslanmaz çelik aşağıdaki şekillerde önemlidir:
- Yüksek ısı direnci, ısı değiştiricileri, kazanlar, valfler gibi uygulamalarda önemlidir.
- Bakteri çoğalmasını önleyerek yüksek hijyen gerektiren işlevlere uygulanabilir.
- Yüksek mukavemet-ağırlık avantajına sahiptir, bu da otomotiv ve uçak endüstrisinde kullanışlı hale getirir.
- %100 geri dönüştürülebilir.
Yaygın Paslanmaz Çelik Türleri
Çeşitli paslanmaz çelik malzemeleri beş ana gruba sınıflandırılmaktadır. Aşağıda paslanmaz çelik türlerine ilişkin kısa bir açıklama bulunmaktadır.
-
Östenitik Paslanmaz Çelik Sınıfları
Manyetik olmayan SS türleridir ve Krom ve %8-20 Nikel ile diğer alaşım elementlerini içerir. Mükemmel dökülebilirlik, korozyon direnci, tokluk, yüksek şekillendirme özelliği ve kaynak yapabilme özelliklerine sahiptir. Ayrıca korozyon direncini büyük ölçüde artıran molibden içerir. Örnekler arasında 304/304L, 316/316L ve 253 bulunur.
- Ferritik Paslanmaz Çelik Sınıfları
Korozyon direncinden sorumlu olan %10.5 Krom içerir. Soğuk işlem veya ısıl işlemle güçlendirme mümkün veya faydalı olmadığından çözelti durumunda kullanılır. Ayrıca yapısal uygulamaları azaltan düşük toklukları vardır ve çoğunlukla levha ve bobin şeklinde bulunurlar. Örnekler arasında 409 ve 430 SS bulunur.
- Martenzitik Paslanmaz Çelik Sınıfları
%12 ila 16 Krom ve %0.08 ila 2 Karbon içerir. Isıl işleme tabi tutulabilirler, kaynak yapılabilirlikleri azalmış, düşük toklukları vardır ve soğuk işlemle uyumlu değildirler. Örnekler arasında 410, 420C ve 431 SS sınıfları bulunur.
- Duplex Paslanmaz Çelik Sınıfları
Eşit oranlarda östenit ve ferrit içerir. %18-29 Krom, %3-8 Nikel ve Molibden ve Nitrojen gibi diğer alaşım elementlerini içerir. Dayanıklı, korozyona dirençli, çizilmelere ve klor stresine karşı dirençlidirler. Bununla birlikte, ısıl işleme tabi tutulmazlar ve soğuk işlemle kötü tepki verirler. Yine de manyetiktir, kaynak yapılabilir ve kolayca şekillendirilebilirler. Örnekler arasında 2205 ve S32750 SS sınıfları bulunur.
Alaşımlı Çelik ve Paslanmaz Çeliğin Mekanik Özellikleri
Mekanik özellikler, alaşım çeliği ile paslanmaz çelik karşılaştırmasının temelidir. Her alaşım veya paslanmaz çelik türü farklılık gösterebilir, ancak aşağıda mekanik özellikler açısından genel bir temsil sunulmuştur:
Alaşım Çeliği
Yüksek mukavemet ve dayanıklılık: Alaşım çelikleri, yüksek mukavemet değerlerine ve dayanıklılığa sahip olabilir.
- Sertlik: Bazı alaşım çelikleri, yüksek sertlik seviyelerine sahip olabilir.
- Aşınma direnci: Belirli alaşım elementleri, aşınma direncini artırabilir.
- Düşük sıcaklıkta kırılganlık: Bazı alaşım çelikleri, düşük sıcaklıklarda kırılganlık gösterebilir.
Paslanmaz Çelik
- Korozyon direnci: Paslanmaz çelikler, mükemmel korozyon direncine sahiptir ve paslanmaya karşı dayanıklıdır.
- Kaynak yapılabilirlik: Paslanmaz çelikler genellikle iyi kaynak yapılabilirlik özelliğine sahiptir.
- Düşük sıcaklıkta kırılganlık: Bazı paslanmaz çelik türleri düşük sıcaklıklarda kırılganlık gösterebilir.
Bu özellikler genel bir temsil olup, spesifik alaşım veya paslanmaz çelik türleri arasında farklılıklar olabilir. Proje gereksinimlerinize uygun olarak hangi türün seçileceği, daha ayrıntılı bir analiz ve değerlendirme gerektirebilir.
*Bu bilgiler genel bilgiler olup ticari ve üretim süreçlerinizde mühendisleriniz ile birlikte taleplerinize en uygun seçimi yapmanızı öneririz.*
İlginizi çekebilecek diğer blog yazılarımız ;
Hizmetlerimiz hakkında daha fazla bilgi almak için bizimle iletişime geçebilirsiniz.