Paslanmaz Çelikler

Paslanmaz Çelikler

Paslanmaz çelikler, korozyona karşı direnci sağlama amacıyla üretilen ve yaklaşık %11 ve üstü oranında Cr içeren malzemelerdir. Burada korozyonu önleyici etmen Cr’nin oluşturduğu krom oksit (ince ve yüzeye sıkı tutunmuş) tabakanın varlığından dolayıdır. Cr’nin yanında Mo ve Ni elementleri de korozyonu arttırıcı etkide bulunurlar.

Bir önceki yazımda da –alüminyum- bahsettiğim gibi Cr’nin çelik içerisinde fazla miktarda bulunuşu tane sınırlarında çökelen krom karbür bileşiğini oluşturur ki bu paslanmaz çelikler de istenmeyen bir durumdur çünkü Cr’nin çelik içerisindeki çözünürlüğünü düşürür. (En az %11 bir çözünme oranı istenir.) Bu yüzden paslanmaz çeliklerin C miktarı genelde düşüktür. (%0.02-1) Bu durumu engellemenin başka bir yolu ise krom karbürün oluşumunu engellemek için yapıya katılan başka elementlerdir fakat bu maliyet açısından sıkıntı yaratır.

Genel olarak paslanmaz çelikler 4 sınıftan oluşur.

- Östenitik

- Martenzit

- Ferritik

- Dubleks

Östenitik Paslanmaz Çelikler

Oda sıcaklığında östenitik yapının bulunması bir takım alaşım elementleri ilavesi ve hızlı soğutma işlemlerini içerir. Yani bir yüksek sıcaklık fazı olan östenit Cr ve Ni elementlerinin ilavesi ve hızlı soğutma ile oda sıcaklığından ergime sıcaklığına kadar stabil hale getirilir. Tabii ki bunun için martenzit sıcaklığı gibi faktörlerinde devreye girildiği unutulmamalıdır. Nispeten yüksek Ms sıcaklığına sahip paslanmaz çelikte martenzit oluşması kaçınılmazdır.

Ni elementinin %18 Cr çeliğine eklenmesi ile östenitik bölge oldukça genişler. Artan Ni miktarının çeliğe önemli iki etkisi vardır.

- Östenitik bölgeyi arttırır. Böylece çözündürme sıcaklığında yapı östenit olur. Buna rağmen Ni düşük miktarda olması hızlı soğutma sonucu martenzit yapının oluşmasına neden olur. Östenit değil.

- Ms sıcaklığını düşürür. Dediğimiz gibi bu sıcaklığın yüksek olması hızlı soğutma sonucu martenzit oluşturacaktır. Buradaki amaç Ms sıcaklığını oda sıcaklığının altına indirmektir ki östenit oda sıcaklığında stabil kalabilsin.

Östenitik paslanmaz çeliklerin dayanımlarını arttırmak yapısından kaynaklanan nedenlerden dolayı sadece dövme ve katı ergiyik yöntemleri ile mümkündür. Kaynak kabiliyeti iyidir.

Martenzitik Paslanmaz Çelikler

%12-18 arasında Cr içeren bu tür, östenitik bölgedeyken yapıya hızlı su verilmesi ile elde edilir. Korozyon dayanımını ve tokluğu arttırmak için yapıya Mo ve Ni ilavesi yapılır. Mo yapıya kırılganlık etkisi veren artık östenitin oluşumunu engeller.

Ferritik Paslanmaz Çelikler

Genelde otomotiv sektöründe kullanılan bu türün diğer 3 türe göre daha fazla çeşidinin olduğunu söyleyebiliriz. Yapıda ferriti stabilleştirmesi için Si ve Nb elementleri bulunur. %11-27 Cr içeren bu çelik sünek, manyetik özelliği olan, korozyona karşı dirençli ve fakat yüksek sıcaklıklarda bu özelliklerinde düşüş gösteren bir çeliktir. Ayrıca Nb, krom karbür oluşumunu engelleyerek tokluğu arttırır.

Dubleks Paslanmaz Çelikler

Yapıda hem östenit hem de ferrit bulunduran paslanmaz çelik türüdür. Bu nedenle hem östenitik paslanmaz çelikten hem de ferritik paslanmaz çelikten üstün özellikler gösterir. Akma mukavemetini iki katına çıkaran bu yapılar da ferritik çeliklere göre tokluk ve süneklik artarken, östenitik çeliklere göre daha yüksek korozyon direnci eldesi sağlanır.