Genel Çelik Alaşım Malzemeleri Hakkında Bilgi

Çelik esas itibariyle demir ve karbon bazı ilave elementlerle alaşımlanmıştır. Alaşımlama işlemi, çeliğin kimyasal bileşimini değiştirmek ve karbon çeliği üzerindeki özelliklerini geliştirmek veya belirli bir uygulamanın gereksinimlerini karşılamak üzere ayarlamak için kullanılır.

Çelik Alaşım Malzemelerinin Faydaları:

Farklı alaşım elementleri, çeliklerin özellikleri üzerinde kendi etkileri vardır. Alaşımla iyileştirilebilen bazı özellikler şunlardır:

• Stabilize ostenit : Ostenitin bulunduğu sıcaklık aralığını nikel, manganez, kobalt ve bakır gibi elementler yükseltir.
• Stabilize edici ferrit : Krom, tungsten, molibden, vanadyum, alüminyum ve silikondan östenitteki karbonun çözünürlüğünü düşürme etkisi olabilir. Bu, çelikteki karbür miktarında bir artışa ve östenitin bulunduğu sıcaklık aralığına neden olur.
• Karbür oluşumu : Krom, tungsten, molibden, titanyum, niyobyum, tantal ve zirkonyum gibi bir çok küçük metal, çelikte sertliği ve kuvveti artıran güçlü karbürler oluşturur. Bu tür çelikler çoğunlukla yüksek hızlı çelik ve sıcak iş takım çeliği yapmak için kullanılır.
• Grafitize etme : Silikon, nikel, kobalt ve alüminyum çelikteki karbürlerin stabilitesini düşürebilir, dökülmelerini ve serbest grafit oluşumunu teşvik eder.
• Ötektoid konsantrasyonun azalması : Titanyum, molibden, tungsten, silikon, krom ve nikel, ötektoid karbon konsantrasyonunu düşürür.

• Korozyon direncini arttırın : Alüminyum, silikon ve krom, çelik yüzeyinde koruyucu oksit tabakaları oluşturarak belirli ortamlarda metalin daha da bozulmasını önler.

Genel Çelik Alaşım Malzemeleri:

Aşağıda yaygın olarak kullanılan alaşım elementleri ve bunların çelik üzerindeki etkisi (köşeli parantez içerisindeki standart içerik) bulunmaktadır:

• Alüminyum (0 95-1.% 30): Bir deoksidan. Östenit tanelerinin büyümesini sınırlamak için kullanılır.
• Bor (0,001-0,003%): deformabiliteyi ve işlenebilirliğini geliştiren bir sertleştirilebilir madde. Bor tamamen öldürülmüş çeliğe katılır ve yalnızca sertleşme etkisine sahip olması için çok küçük miktarlarda eklenmesi gerekir. Düşük karbonlu çeliklerde bor katkıları en etkilidir.
• Krom (% 0, 5-18): Paslanmaz çeliklerin önemli bir bileşenidir. Yüzde 12'nin üzerinde içerikte, krom korozyon direncini önemli ölçüde geliştirir. Metal ayrıca sertleşebilirlik, mukavemet, ısıl işleme tepki ve aşınma direnci de geliştirir.
• Kobalt : Yüksek sıcaklık ve manyetik geçirgenlikte mukavemeti artırır.
• Bakır (0,1-0.% 4): Çoğunlukla çeliklerde kalıntı bir madde olarak bulunan bakır ayrıca çökme sertleşme özelliklerini üretmek ve korozyon direncini arttırmak için eklenir.
• Kurşun : Sıvı ya da katı çelikte hemen hemen çözünmez olmasına rağmen kurşun, döküm sırasında işlenebilirliğin arttırılması amacıyla bazen karbon çeliğine mekanik dispersiyonla eklenir.
• Manganez (% 0,25-13): Demir sülfid oluşumunu ortadan kaldırarak yüksek sıcaklıktaki mukavemeti arttırır. Manganez ayrıca sertleşebilirliği, sünekliği ve aşınma direncini geliştirir. Nikel gibi, manganez bir östenit oluşturan elementtir ve nikel yerine bir östenitik paslanmaz çelik AISI 200 Serisinde kullanılabilir.

• Molibden (0, 2-5. 0%): Paslanmaz çeliklerde küçük miktarlarda bulunan molibden, özellikle yüksek sıcaklıklarda sertleşebilirliği ve mukavemeti artırır. Genellikle krom-nikel östenitik çeliklerde kullanılan molibden, klorür ve kükürt kimyasallarının neden olduğu oyuklama korozyonuna karşı koruma sağlar.
• Nikel (% 2-20): Paslanmaz çeliklerin kritik bir başka alaşım elementi olan nikel, yüksek kromlu paslanmaz çeliğe% 8'den fazla içerik eklenir. Nikel, mukavemeti, darbe mukavemetini ve tokluğunu arttırırken, oksitlenme ve korozyon direncini de geliştirir. Az miktarda eklendiğinde düşük sıcaklıklarda tokluğu da arttırır.
• Niobium : Karbon karbürleri oluşturarak kararlı hale getirmenin yararı vardır ve bu nedenle yüksek sıcaklık çeliklerinde sık görülür. Az miktarda niyob, akma kuvvetini ve daha az derecede çeliklerin gerilme mukavemetini önemli ölçüde artırabilir ve aynı zamanda orta şiddette bir çökeltme kuvvetlendirme etkisine de sahip olabilir.
• Azot : Paslanmaz çeliklerin ostenitik stabilitesini arttırır ve bu çeliklerde akma dayanımı artırır.
• Fosfor: Düşük alaşımlı çeliklerin işlenebilirliğini artırmak için fosfor sıklıkla kükürt ile birlikte verilir. Ayrıca mukavemeti arttırır ve korozyon direncini arttırır.
• Selenyum : İşlenebilirliğini arttırır.
• Silikon (0,2-2,0%): Bu metaloid, mukavemeti, elastikiyeti, asit direncini geliştirir ve daha büyük tane boyutlarına ulaşır, böylece daha fazla manyetik geçirgenlik sağlar. Silisyum, çelik üretiminde bir deoksidan ajan içinde kullanıldığından, neredeyse her çelik yüzdesinde bazı oranda bulunur.
• Kükürt (0 08-0.% 15): Az miktarda ilave edilen kükürt, sıcaklığın kısalmasına neden olmadan işlenebilirliği geliştirir. Manganezin ilavesi ile manganez sülfürün demir sülfürden daha yüksek bir erime noktasına sahip olması nedeniyle sıcak kısaluk daha da azaltılır.
• Titanyum : Östenit tanecik boyutunu sınırlarken mukavemet ve korozyon direncini geliştirir. 0'da 25-0. Yüzde 60 titanyum içeriği, karbon titanyum ile birleşerek kromun tane sınırlarında kalmasını ve oksitlenmeye karşı koymasını sağlar.
• Tungsten : Kararlı karbürler üretir ve özellikle yüksek sıcaklıklarda sertliği artırmak için tane boyutunu rafine eder.
• Vanadyum (% 0,15): Titanyum ve niyobyum gibi vanadyum, yüksek sıcaklıklarda mukavemeti artıran kararlı karbürler üretebilir. İnce bir tane yapısını teşvik ederek süneklik muhafaza edilebilir.
• Zirkonyum (% 0,1): Mukavemeti artırır ve tahıl boyutlarını sınırlar. Mukavemet, çok düşük sıcaklıklarda (donmanın altında) belirgin şekilde artabilir. Zirkonyum içeriği yaklaşık% 0,1'e kadar çıkan çelikler, daha küçük taneler boyutlarına ve kırığa direnecek.

_Kaynaklar: SubsTech. Maddeler ve Teknoloji. Alaşım Elemanlarının Çelik Özellikleri Üzerine Etkisi. Chase Alaşımları. Alaşımlı Elemanların Çelikteki Etkileri. (www. chasealloys co. uk)

Google + 'da Terence izleyin