Paslanmaz Çelik Nedir?

Paslanmaz Çelik Nedir?

Paslanmaz çelik bir demir alaşımıdır. İçinde %10.5 Cr ve max %1.2 C elementi içermesi gerekmektedir. Paslanmaz çelikte önem arz eden ve kullanılan Cr elementinin önemi ise; malzeme yüzeyinde oksit tabakasını oluşturması (Cr203) ve böylelikle malzemenin oksijenden korunmasına olanak sağlamaktadır.

Paslanmaz Çelik Türleri

-Ferritik Paslanmaz Çelikler -Östenitik Paslanmaz Çelikler -Martenzitik Paslanmaz Çelikler -Ferritik – Östenitik (Dublex) Paslanmaz Çelikler

Ferritik Paslanmaz Çelikler

Bu özellikte paslanmaz çelikler düşük karbon içermekte ve %12-18 arasında Cr içermektedirler. Orta segment korozyon dayanımı sağlamaktadırlar. Östenitik çelikler gibi kolaylıkla şekil alamamaktadırlar. Manyetik özelliklere sahiptirler ve ısıl işlemle mukavemetleri arttırılamaz. Kullanım Alanları: Otomobil şasi parçaları, egzoz elemanları, sıcak su tankları, mutfak gereçleri, dekoratif uygulamalar…

Martenzitik Paslanmaz Çelikler

Yüksek ısılarda östenitik yapıya sahip olan ve Cr miktarı %0,1’den yüksek olan paslanmaz çeliklere su katılırsa, östenitik yapısı , martenzitik yapısına kolaylıkla dönüştürmektedir. Martenzitik yapı , sertliği ve dayanıklılığı yüksek olan bir yapıdır ancak; kırılganlık yapısı biraz daha fazladır. Fazla sertlik kırılganlığı da ortaya çıkaracağından dolayı imalat kademesinde tavlama işlemi yapılarak sertliği bir miktar düşürülebilmekte ve dayanıklılığı istenen düzeye getirilebilmektedir. Isıl işlem uygulanabilir , manyetiktir , orta segment korozyon dayanımına sahiptir ve kaynak edilebilme oranları düşüktür. Kullanım Alanları: Bıçaklar, Ameliyat Aletleri

Östenitik Paslanmaz Çelikler

Paslanmaz çeliğin içerisine nikel katıldığında, oda sıcaklığında östenitik yapı edinmiş olacaktır. Oda sıcaklığında elde edinen östenitik yapı, malzemelere plastik şekil verme imkanı, üst düzey dayanım ve iyi oranda korozyon dayancı sağlamaktadır. Mekanik dayanımları ısıl işlemle çoğaltılamaz ancak; soğuk şekil verme ile arttırılabilmektedir. Mevcut durumda manyetik olmayan bu tip çelikler, soğuk şekil verme ve birlikte kısmi olarak manyetik özellikle kazanabilmektedir. Hijyeniktirler, düşük sıcaklıkta darbe dayanımları iyidir ve iyi kaynak edilebilme kabiliyetleri vardır. Kullanım Alanları: Gıda işleme ekipmanları, mimari uygulamalar, makine ve imalat sanayi

Ferritik ve Östenitik (Dublex) Paslanmaz Çelikler

Bu tür çelikler aynı anda hem ferritik hem de östenitik yapıyı bir arada bulundurmaktadır. Bu iki yapıyı bir bulundurdukları için, hem yüksek dayanıklılık, sertlik hem de tokluk özellikleri aynı zamanda sağlar. Korozif alanlardaki yorulma dayanımı çok iyidir. İyi şekil verme ve kaynak edilebilirlik özelliklerine sahiptir. Kullanım Yerleri: Petrokimya sektöründe, eşanjör imalatında, deniz ve tuzlu su ortamında…

Paslanmaz Çeliklerin Asitlere Dayanıklılığı

Paslanmaz çeliklerin özellikle asitlere karşı dayanıklı oldukları kabul edilmektedir. Ancak bu konu, asitlerin türü, konsantrasyon çelik türü ve ortam sıcaklığı ile yakından alakalıdır. Örnek verecek olursak 904 tipindeki paslanmaz çelik malzemeler oda sıcaklığında yüksek konsantrasyondaki sülfirik asitlere dayanıklı olmalarına rağmen, 304 kalite paslanmaz çelik, düşük konsantrasyonlara bile dayanıklılık gösterememektedir. 304L ve 430 kalite paslanmaz çelikler nitrik asite dayanıklı iken, hidroklorik asit mevcut olan paslanmaz çeliklere zarar verebilmektedir.

Paslanmaz Çeliklerin Bazlara Dayanıklılığı

300 serisi paslanmaz çelikler, yüksek konsantrasyonlarda bazlara direnç gösterebilmektedir. Ancak aynı seri paslanmaz çelikler daha güçlü bir baz tipi olmakta olan “Sodyum Hidroksit” e karşı dayanıklılığı mevcut değildir. Dikkat edilmesi gereken konu şudur; Paslanmaz çelik kesinlikle paslanmayacak anlamına gelmemektedir. Her tür paslanmaz çelik kendi özelliklerine makul yerlerde kullanılır ise, uzun vakit yıpranmadan kullanılabilmektedir. Fakat; kendi kimyasal ve mekanik dayanıklılıkları uygun olmayan yerlerde kullanılırsa paslanmaz özelliğini kaybetmektedir.

Paslanmaz Çeliklerin Manyetik Özellikleri

-Martenzitik ve ferritik paslanmaz çelikler manyetiktir. -Östenitik paslanmaz çelikler manyetik değildir. -Soğuk şekil verilen östenitik paslanmaz çelikler ve bir miktar manyetik özellik kazanır. Burdan anlaşılacak şudur; -Eğer östenitik bir paslanmaz çeliğe mıknatıs yapışıyor ise, soğuk şekillendirilmiş demektir.

Paslanmaz Çelik Temizlik

Paslanmaz çelik kullanım öncesinde temizlenmesi gerekmektedir. Bu tür çeliklerin yüzeylerinde kontamine birikintiler iler ki vakitte paslanmaz çeliğin paslanmasına neden olabilme olasılığını arttırmaktadır. Temiz bir bez ve su ile ya da özel solüsyonlar ile temizleme yapılabilmektedir. Dikkat edilmesi gereken husus, temizleme sonrasında,  su veya solvent artıklarının yüzeyden temizlenmesi gerekmektedir. Çünkü, yüzeyinde bulunan su damlacıkları lokal olarak çeliği paslandırabilme özelliğine sahiptir. Ayrıca depolama sırasında paslanmaz çeliklerin, toprak ile teması kesilmeli, karbon çeliklerin bulundurulduğu depo ya da işlendiği yerden uzak tutulması gerekmektedir. Çünkü herhangi bir karbon çelik talaşı paslanmaz çeliğe temas halinde bulunduğu anda, paslanmaz çelikte paslanma başlatabilmektedir. Örneklendirecek olursak; satın alınan paslanmaz borular, eğer toprak alanda yağmura maruz kalacak şekilde depolanmakta ise, boruların içerisinde bir miktar su birikmesi olacağından dolayı bu alanlar kurutulmaz ise boru iç alanında ya da su birikintisi bulunan temas yerlerinden paslanmaya başlayacaktır. Kullanımdaki genel bir yanlış algı ise, bu tip çeliklerin asla paslanmayacağının düşüncesidir. Paslanmaz çelikler izole alanda muhafaza edilmez ise belli bir vakit sonra paslanacaktır.

Paslanmaz Çelik Yüzey Tipleri

No. 0: Sıcak hadde, tavlı

No. 1: Sıcak hadde, tavlı ve pasivasyon yapılmış

No. 2D: Soğuk hadde, tavlı, asitle temizlenmiş ve pasivasyon yapılmış

No. 2B: Soğuk hadde, tavlı, asitle temizlenmiş ve pasivasyon yapılmış ( ekstra parlak haddelenmiş )

No. 2BA: Soğuk hadde, parlak tavlı, asitle temizlenmiş ve pasivasyon yapılmış

No. 3: Mekanik olarak kaba işlenmiş yüzey

No. 4: Fırçalı yüzey

No. 5: Satineli yüzey

No. 6: Mat yüzey

No. 7: Parlak yüzey

No. 8: Ayna yüzey

Alaşım Elementlerin Paslanmaz Çelik Malzemesine Etkisi

Krom (Cr)

Paslanmaz çelik malzemesine, paslanmazlık özelliği kazandıran en önemli elementtir. Cr miktarı arttıkça paslanmazlık özeliği de çoğalmaktadır. Krom elementi, çeliğin alanında oluşturduğu pasif oksit tabakası ile çeliği paslanmaya karşı koruma sağlamaktadır. Güçlü ferrit yapıcı özelliği mevcut.

Nikel (Ni)

Paslanmaz çeliklere östenitik yapı kazandırmak için katılmaktadır. Nikelin çeliğe eklenmesiyle, çelik kırılganlığı azalmaktadır ve böylece sağlam bir yapıya sahip olmaktadır. Ayrıca asidik alanlarda dayanımı arttırmaktadır.

Molibden (Mo)

Mekanik dayınımı ve korozyon dayınımı arttırılması amacıyla katılır.

Bakır (Cu)

Paslanmaz çeliklerin asitlere ve şekillendirilebilirliği olan dayanımını bir miktar arttırmak için kullanılmaktadır.

Mangan (Mn)

Paslanmaz çeliklerin yüksek oranlara varan ısılara dayanımını arttırmak için eklenmektedir. Mangan ayrıca, östenitik yapıcı bir elementtir ve nikel yerine de kullanılabilmektedir.

Silisyum (Si)

Ferrit yapıcı bir elementtir. Çeliğin oksidasyona olan dayanıklılığı arttırmaktadır. Mukavvemeti de arttırmaktadır.

Karbon (C)

Çeliğin mekanik dayanımını ve sertliğini arttırmaktadır. Karbonun fazla olmasıyla paslanmazlık özelliğini plastik şekil verme ve kaynak edilebilirlik özelliklerini olumsuz etkilemektedir.

Azot (N)

Östenit oluşturucu bir elementtir. Mekanik dayanımı arttırmaktadır, fakat ferritik çeliklerde çeliğin tokluğunu azaltmaktadır.

Titanyum (Ti)

Kuvvetli karbür yapıcı özelliği var olmaktadır ve sertliği arttırmaktadır. Çelik üretimi esnasında deoksidan olarak da kullanılmaktadır. Tane inceltici etkisi mevcuttur.

Paslanmaz Çelik Seçimi Yaparken Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar

Paslanmaz çelik tipi seçimi yapılırken kullanılacak olan alana göre uygun bir seçim yapılması önem arz etmektedir. Seçim yapılır iken, fiyat da baz alınmalıdır ancak; fiyat önem sırasında ilk sıralarda yer alırsa, kullanım alanı açısından ileri ki zaman da problemlere neden olma potansiyeli olmaktadır. Çeliğin kullanılacağı alan ve satın alınacak malzemenin özellikleri doğru bir şekilde eşleştirilmesi durumunda, alınacak paslanmaz çelik uzun yıllar boyunca problem çıkarmadan kullanılabilecektir. Temin edilmek istenen malzemenin fiyatının ucuz olduğu bir durumda temin edildiğinde, ileri ki vakitlerde yaşanan problemden dolayı daha pahalıya çıkacaktır. Örnek verecek olursak 316 kalite paslanmaz çelik kullanılması beklenen bir nokta da tasarruf yapılarak 304 kalite paslanmaz çelik kullanımı sağlanırsa, ilk durumda tasarruf yapılıyor gibi gözükse de, yanlış malzeme seçimi ileri de daha büyük problemler oluşturma olasılığı yüksektir.