İçeriğe atla

Paslanmaz çelik

Paslanmaz çelikten üretilmiş bir makine

Paslanmaz çelik, bileşiminde minimum %10,5[1] ve üzeri krom ve %1,2'den az karbon içeren ve korozyona karşı dayanıklılığı ile bilinen bir çelik alaşımıdır.[2]

Paslanmaz çeliğin bileşiminde bulunan %10,5 üzeri krom elementi, çevredeki oksijen ve nem ile reaksiyona girerek çeliğin yüzeyinde korozyona karşı dayanıklılık sağlayan ve kendini onarabilen krom oksit tabakasını oluşturur. Çeliğin yüzeyini çepeçevre sararak çeliği paslanmaya karşı koruyan bu krom oksit (Cr2O3) tabakasının kalınlığı 1 ile 3 nm arasındadır.[3]

Paslanmaz çelik, korozlanma veya paslanma yapmaz ve sıradan çelikler gibi üzerinde su lekeleri bırakmaz. Ancak tamamen leke geçirmez değildir, düşük oksijenli ve zayıf sirkülasyonlu ortamlar ile yüksek tuzluluk paslanmaz çeliği etkiler.[4] Krom oranı ve pasivasyon oranı çeliğin korozyona ve pasa direncini belirler.[5]

Paslanmaz çelik çeşitleri

Paslanmaz çeliğin değişik çeşitleri vardır. Örneğin nikel ilave edildiğinde demirin östenitik mikroyapısı istikrarlı hale gelir. Bu kristal yapı çeliği manyetik olmayan, düşük sıcaklıklarda daha az kırılgan olan bir çelik haline getirir. Daha yüksek sertlik ve mukavemet için içerdiği karbon miktarı artırılır. Isıl işlemlerle birlikte bu çelikler jilet, bıçak ve kesici uçlar gibi birçok üründe kullanılabilir. Mangan'da birçok çelikte değişik oranlarda bulunur ve nikelin vermiş olduğu östenitik yapının korunmasına, daha düşük maliyetlerle yardımcı olur.[6]

Paslanmaz çelikler kristal mikroyapılarına göre beş grupta sınıflandırılırlar:

1. Östenitik Paslanmaz Çelikler

2. Ferritik Paslanmaz Çelikler

3. Martensitik Paslanmaz Çelikler

4. Dubleks Paslanmaz çelikler

5. Çökelmeyle Sertleştirilmiş Paslanmaz Çelikler

Tarihçe

1915'te New York Times'ta "Paslanmayan Bir Çelik" başlıklı yazı.[7]
New York'ta Chrysler Binası, Nirosta paslanmaz çeliği ile yapılmıştır.[8]

Antik çağlarda pasa ve korozyona dirençli demir örnekleri yapılmıştır. Hindistan'ın Delhi şehrinde bulunan 7 metre yüksekliğindeki "Delhi Demir Ayağı" Gupta Kralı I. Kumaragupta tarafından yaptırılmıştır. Pasa dirençli bu demir direkte krom yerine fosfor kulanılarak direnç sağlanmıştır. 1821 yılında demir-krom alaşımları kullanarak korozyona karşı direnç sağlamaya çalışan ilk kişi Fransız metalurjist Pierre Berthier olmuştur. 19. yüzyıl metalurjistlerinin düşük karbon ve yüksek krom alaşımları kullanarak paslanmaz çelik elde etmelerine karşın bu alaşımların kırılganlığı yüksek olmuştur.

1890 yılında Alman Hans Goldschmidt, karbonsuz krom üretimine yarayacak termit reaksiyonunu bulmuştur. 1904 ila 1911 yılları arasında pek çok araştırmacı özellikle de Fransız Léon Guillet, birçok değişik alaşımlar deneyerek paslanmaz çeliğe ulaşmaya çalıştılar. 1908 yılında Friedrich Krupp Germaniawerft firması Germania adlı bir yatın yapımı için krom-nikel alaşımı kullanmıştır.[9] 1911 yılında Philip Monnartz kromun korozyon ve pasa karşı direncini açıklamıştır. 17 Ekim 1912 tarihinde Krupp mühendisleri Benno Strauss ve Eduard Maurer östenit paslanmaz çelik alaşımı için ThyssenKrupp Nirost adına patent aldılar.[10] Benzer gelişmeler aynı zamanlarda ABD'de yaşanıyordu ve Christian Dantsizen ve Frederick Becket ferritik paslanmaz çeliği endüstrileştirmeye çalıştılar. 1912 yılında Elwood Haynes, martensitik paslanmaz çelik alaşımı için patent ofisine başvurduysa da ancak 1919 yılında patent alabildi.[11]

1912 yılında Sheffield, İngiltere'de kurulu Brown-Firth Çelikleri firmasında çalışan Harry Brearley, tüfek namlularını korozyondan korumaya yönelik araştırmalar yaparken, bir martensitik paslanmaz çelik alaşımı keşfetti. Bu buluş iki yıl sonra The New York Times gazetesinde Ocak 1915'te bir makalede anlatılarak duyuruldu.[7] Bu yeni alaşım metal Vickers firması tarafından Staybrite markasıyla pazarlandı ve 1929 yılında Londra'daki Savoy Hotel'in girişinde gölgelik olarak kullanıldı.[12] 1915 yılında Harry Brearley ve Elwood Haynes birlikte finansman bularak Pittsburgh, Pensilvanya merkezli Amerikan Paslanmaz Çelik Şirketi'ni (American Stainless Steel Corporation) kurdular.[13] Paslanmaz çelik başlangıçta ABD'de, 'Allegheny Metali' ve 'Nirosta Çeliği' gibi farklı marka isimleri altında satıldı. 1929 yılındaki Büyük Buhran'dan önce, ABD'de 25.000 ton paslanmaz çelik üretildi ve satıldı.[14]

1936 yılında Sovyetler Birliği döneminde inşasına başlanan İşçi ve Çiftçi Kadın Heykeli paslanmaz çelikten yapılmıştır.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ "The Stainless Steel Family" (PDF). 24 Mart 2016 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 8 Aralık 2012. 
  2. ^ "Steel Glossary". Amerikan Demir ve Çelik Enstitüsü (American Iron and Steel Institute) (AISI). 2 Ağustos 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 21 Ekim 2008. 
  3. ^ Olsson, C. -O. A; Landolt, D (20 Nisan 2003). "Passive films on stainless steels—chemistry, structure and growth". Electrochimica Acta. Microscopic and Nanoscopic Aspects of Corrosion and Corrosion Protection (İngilizce). 48 (9): 1093-1104. doi:10.1016/S0013-4686(02)00841-1. ISSN 0013-4686. 
  4. ^ "Why is Stainless Steel Stainless?". 13 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Aralık 2008. 
  5. ^ Stainless Steels and Alloys: Why They Resist Corrosion and How They Fail" 29 Aralık 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.. Corrosionclinic.com. Erişim tarihi: 2012-06-29.
  6. ^ "Arşivlenmiş kopya". 9 Kasım 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Kasım 2017. 
  7. ^ a b "A non-rusting steel". New York Times. 31 Ocak 1915. 
  8. ^ "Arşivlenmiş kopya". 30 Mayıs 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Ocak 2013. 
  9. ^ "A Proposal to Establish the Shipwreck Half Moon as a State Underwater Archaeological Preserve" (PDF). Bureau of Archaeological Research, Division of Historical Resources, Florida Department of State. Mayıs 2000. 25 Haziran 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 22 Ocak 2013. 
  10. ^ "ThyssenKrupp Nirosta: History". 2 Aralık 2009 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 13 Ağustos 2007. 
  11. ^ Rodney P. Carlisle, Scientific American Inventions and Discoveries 2 Ekim 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., sayfa: 380, John Wiley and Sons, 2004, ISBN 0-471-24410-4
  12. ^ Geoffrey Howse, A Photographic History of Sheffield Steel, History Press, 2011, ISBN 0752459856
  13. ^ Cobb, Harold M. (2010). The History of Stainless Steel. ASM International. s. 360. ISBN 1-61503-010-7. 
  14. ^ Bonnier Corporation (1930). Popular Science. Bonnier Corporation. ss. 31-. ISSN 0161-7370. 2 Ekim 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Ocak 2013. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Demir</span> sembolü Fe ve atom numarası 26 olan kimyasal element

Demir, simgesi Fe ve atom numarası 26 olan kimyasal bir elementtir.

<span class="mw-page-title-main">Korozyon</span> Kimyasal tepkime ile oluşan bilinen ismi ile paslanma olayı

Korozyon, metal veya metal alaşımlarının oksitlenme veya diğer kimyasal etkilerle aşınma durumu. Demirin paslanması, alüminyumun oksitlenmesi korozyona örnek olarak verilebilir. Türkçeye yabancı dillerden giren korozyon sözcüğü; yenme, kemirilme gibi anlamlarla alakalıdır. Aşınma, çürüme, paslanma, bozulma ve yenim gibi sözcüklerle karşılanabilir.

<span class="mw-page-title-main">Nikel</span> atom numarası 28 olan ve simgesi Ni olan kimyasal bir element

Nikel, atom numarası 28 olan ve simgesi Ni olan kimyasal bir elementtir.

<span class="mw-page-title-main">Niyobyum</span>

Niyobyum, sembolü Nb, atom numarası 41 olan kimyasal elementtir.

<span class="mw-page-title-main">Alaşımlı çelik</span> Alaşımlı celik

Alaşımlı çelik, mekanik özelliklerini geliştirmek için ağırlıkça % 1.0 ila % 50 arasında toplam miktarlarda çeşitli elementlerle alaşımlanan çeliktir.

<span class="mw-page-title-main">Çelik</span>

Çelik, demir elementi ile genellikle %0,02 ila %2,1 oranlarında değişen karbon miktarının bileşiminden meydana gelen bir alaşımdır. Çelik alaşımındaki karbon miktarları çeliğin sınıflandırılmasında etkin rol oynar. Karbon genel olarak demir'in alaşımlayıcı maddesi olsa da demir elementini alaşımlamada magnezyum, krom, vanadyum ve tungsten gibi farklı elementler de kullanılabilir. Karbon ve diğer elementler demir atomundaki kristal kafeslerin kayarak birbirini geçmesini engelleyerek sertleşme aracı rolü üstlenirler. Alaşımlayıcı elementlerin, çelik içerisindeki, değişen miktarları ve mevcut bulundukları formlar oluşan çelikte sertlik, süneklilik ve gerilme noktası gibi özellikleri kontrol eder. Karbon miktarı yüksek olan çelikler demirden daha sert ve güçlü olmasına rağmen daha az sünektirler.

<span class="mw-page-title-main">Krom</span>

Krom, atom numarası 24, atom ağırlığı 51,996 olan metalik bir elementtir. İsmi Yunanca renk anlamına gelen "kroma"dan gelmektedir. Parlak ve yansıtıcı özelliğe sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Kromlama</span>

Kromlama, metalürjide ısıl işlemle metal yüzeylerinin kromla kaplanması. Bu işleme kromaj da denir. Uygulanan krom kaplamalar parlak kromlama ve sert kromlama olmak üzere iki türde yapılır. Parlak kromlamada parçanın üzerine önce bakır ya da nikelden bir ara tabaka kaplanır ve bunun üzerine 0,5 - 1 mikron (1/1000 mm) kalınlığında gözenekli bir krom tabakası geçirilir. İşlem sonuncunda parça üzerinde güzel görünüşlü parlak bir tabaka elde edilir. Demir alaşımlarına, özellikle çeliklere yüzey sertliği, yüksek ısıda oksitlenmeye ve krozyona karşı direnç kazandırmak için uygulanan sert kromlamada ise parça doğrudan doğruya kromla kaplanır. 1925'ten sonra kromlama teknikleri büyük gelişme gösterdi. Kromlama sonunda, kaplamanın kalınlığı 0,02 mm ile 1 mm arasında değişebilir. Karbonun varlığı kromun yayılmasını engelleyen krom karbürleri verdiğinden, yüksek karbonlu çeliklerde kalın kromlama yapılamaz gelişmekte olan kromlama teknikleri uçak parçalarına fırın parçalarına, aletlere, borulara, sinterlenmiş demir parçalarına, saçlara vb. uygulanmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">ThyssenKrupp</span> Alman çok uluslu holding şirketi

ThyssenKrupp AG, merkezi Almanya olan çok uluslu holding şirketi. ThyssenKrupp AG dünyanın en büyük Konglomeratlarından biri olup dünya çapında 670 şirketten oluşmaktadır. ThyssenKrupp dünyanın en büyük çelik üreticilerinden biridir. Şirket aynı zamanda bileşenleri ve otomotiv endüstrisi için sistemler, asansörler, yürüyen merdivenler üretmektedir. Ticaret ve sanayi alanlarında hizmet vermektedir. Şirket Thyssen AG ve Krupp şirketlerinin 1999 yılında birleşmesinin sonucudur. Duisburg'da merkez binası ve Essen'de operasyonel merkezi vardır.

<span class="mw-page-title-main">Demiryolu hattı</span> demiryolu altyapısı

Demiryolu hattı, raylar, bağlantı elemanları, traversler ve balast ile alttaki alt kattan oluşan bir yapıdır. Demiryolu hattı, raylı taşıtların tekerlekleri üzerinde dönebilecekleri güvenilir bir yüzey sağlayarak hareket etmesini sağlar. Elektrikli trenlerin veya elektrikli tramvayların geçtiği şeritler, üstten elektrik güç hattı veya ilave elektrikli ray gibi bir elektrifikasyon sistemi ile donatılmıştır.

<span class="mw-page-title-main">316L Paslanmaz Çelik</span>

316L kalite paslanmaz çelik östenitik paslanmaz çelik çeşitleri için işareti “316L” olan standarttır ve bu, bu çeliğin,% 16-18 krom,% 10-14 nikel içeren düşük karbonlu deniz sınıfı paslanmaz çelik alt türü olduğunu gösterir % 2.0-3.0 molibden ve ağırlıkça% 0.03 karbon,% 2 manganez,% 0.75 silikon,% 0.045 fosfor,% 0.03 kükürt ve ağırlığa göre% 0.1 azot ihtiva eden ve geri kalan kısmı tamamen demirden oluşan. Uzun yıllar boyunca tıbbi cihazlar ve implantlar için en çok tercih edilen maddelerden biriydi fakat korozyona karşı daha büyük dirençlerinin yanı sıra titanyum ve kobalt-krom alaşımlarının biyolojik olarak daha iyi uyumlu olması, 316L'nin lehine sonuç vermesine neden oldu.

Sertleştirme, metallerin sertliğini artırmak için kullanılan bir metal işlemi türüdür. Bir metalin sertliği, metalin maruz kaldığı gerinim konumundaki tek eksenli akma stresiyle doğru orantılıdır. Sert bir metalin plastik deformasyona karşı direnci daha az sert bir metale göre daha yüksek olacaktır.

<span class="mw-page-title-main">Harry Brearley</span>

Harry Brearley, paslanmaz çelik icadıyla tanınan İngiliz metalürji uzmanı.

<span class="mw-page-title-main">Paslanmaz Çelikler</span>

Paslanmaz çelik, öncelikle korozyon ve ısıya dayanıklı özellikleri için seçilen çok yönlü bir mühendislik malzemeleri ailesini tanımlamak için kullanılan bir terimdir. Tüm paslanmaz çelikler temel olarak demir ve minimum %10,5 krom içermektedir. Bu seviyede krom, ortamdaki oksijen ve nem ile reaksiyona girerek malzemenin tüm yüzeyini kaplayan koruyucu, yapışkan ve uyumlu bir oksit filmi oluşturmaktadır.

Sarsım dirençli çelikler veya darbeye dayanıklı çelikler, şokla kırılmaya direnç gösterecek şekilde tasarlanmış bir takım çeliği sınıfıdır. AISI sınıflandırma sistemi altında S1'den S7'ye kadar etiketlenmiş yedi tipi vardır.

<span class="mw-page-title-main">Amerikan Demir ve Çelik Enstitüsü</span>

Amerikan Demir ve Çelik Enstitüsü, Kuzey Amerika çelik üreticilerinin bir derneğidir. 1855 yılına dayanan öncül kuruluşları ile Amerika Birleşik Devletleri'ndeki en eski ticaret birliklerinden biridir. Dernek bugünkü şeklini 1908 yılında almış ve ilk başkanı United States Steel Corporation'ın başkanı yargıç Elbert H. Gary olmuştur. Dernek, demir çelik endüstrisinde istatistik ve bilgi toplayarak bunları yaymak, araştırmalar yürütmek, sorunların tartışılması için bir forum sağlamak ve genel olarak sanayinin çıkarlarını ilerletmek için işbirliğine dayalı bir kuruma duyulan ihtiyaca yanıt olarak gelişmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Östenitik paslanmaz çelik</span>

Östenitik paslanmaz çelik, kristal yapıya göre beş paslanmaz çelik sınıfından biridir. Endüstride en yaygın olarak kullanılan paslanmaz çelik grubu olan Östenitik paslanmaz çelikler yüzey merkezli kübik yapıya sahip (YMK) ve bileşimlerinde %16 ila 26 krom ve %35'e kadar nikel içerirler. Genellikle en yüksek korozyon direncine sahip paslanmaz çelik grubudur. Isıl işlemle sertleştirilemezler ve manyetik değildirler.

<span class="mw-page-title-main">Martensitik paslanmaz çelik</span>

Martensitik paslanmaz çelik, martensit iç yapıya sahip bir paslanmaz çelik alaşımı türüdür. Yaşlandırma ve ısıl işlem yoluyla sertleştirilebilir ve temperlenebilirler. Kristal yapısı yüzey merkezli tetragonal (YMT) olup ferritik paslanmaz çeliklere benzerler. Diğer ana paslanmaz çelik türleri östenitik, ferritik, dubleks ve çökeltme sertleştirilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Ferritik paslanmaz çelik</span>

Ferritik paslanmaz çelik, beş paslanmaz çelik ailesinden birini oluşturur, diğer dördü östenitik, martensitik, dubleks ve çökeltme sertleşmiş paslanmaz çeliklerdir. Östenitik paslanmaz çeliklerle karşılaştırıldığında, bunlar ısıl işlemle sertleştirilemez, daha az kaynaklanabilir ve kriyojenik sıcaklıklarda kullanılmamalıdır. Ferritik paslanmaz çelikler bileşimlerinde % 10.5 ila % 30 arasında değişen krom ve %0.20'den az karbon içeriğine sahip olup nikel içermezler. En bilinen ferritik paslanmaz çelik kalitesi 430 olup mükemmel korozyon direnci ve ısıya dayanıklıdır.

<span class="mw-page-title-main">Karbonlu çelik</span>

Karbonlu çelik ya da karbon çeliği, kütlece %0.05 ilâ %2,1 oranında karbon içeren bir çeliktir. Amerikan Demir ve Çelik Enstitüsüne göre karbonlu çelikte krom, kobalt, molibden, nikel, niyobyum, titanyum, tungsten, vanadyum, zirkonyum ya da istenen alaşım etkisini elde etmek için kullanılan diğer elementlerin asgari bir miktarı yoktur. Kullanılan bakır oranı %0,40'ın altında ya da kullanılan manganezin oranı %1,65'i, silisyumun oranı %0,60'ı, bakırın oranı ise %0,60'ı geçmemelidir.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.