Kapat

Alaşım Elementlerinin Çeliğe Etkisi

Çelik şüphesiz ki yakın çağın en önemli malzemelerinden birisi, belki de en önemlisi. Peki, nedir çeliği demirden ayıran özellikler ve bu özellikleri nasıl kazanır?

Maksimum %2,06 C içeren Fe-C alaşımına çelik denir. Eğer çeliğin içerisindeki alaşım elementleri %5’ten az ise düşük alaşımlı %5’ten fazla ise yüksek alaşımlı çelik denir. Karbon çeliğin özelliğini en fazla etkileyen elementtir. Karbonlu çeliklerde normal olarak sağlanamayan kendine has özellikleri sağlamak için bir veya birden fazla alaşım elementi katılır.

Karbon

Mekanik özellikleri en çok etkileyen element olan C çeliği sertleştirir, akma ve çekme mukavemetini artırır. Darbe dayanımını azaltan çelik uzamayı, esnekliği, dövülerek şekillendirilebilmeyi, kaynak edilme ve kesme özelliğini ise zayıflatır.

Mangan

Mn dayanımı, sertleşebilme, dövülme ve kaynak kabiliyetini, su verme derinliğini artırır. Korozyon dayanımını geliştiren Mn esnekliği az miktarda artırır. İyi yöndeki etkisi C artışı ile beraber artar. En önemli özelliği kükürtle Mn-S yapar ve Fe-S oluşumun engeller. Fe-S sıcak kırılganlığa neden olur.

Krom

Cr çeliğin sıcaklığa dayanımını artırır. Kritik soğuma hızını düşürüp sertleştirilebilirliği artırır. Paslanmaya dayanımı artırır. Kromlu paslanmaz çeliklerde Cr oranı arttıkça kaynak edilebilme azalır. Krom %25’e varan değerlerde ilave edilmesi halinde malzeme üzerinde bir oksit tabakası oluşturur ve malzemeye parlak bir görüntü katar.

Nikel

Ni mukavemeti ve tokluğu artırır. Tane küçültme etkisine sahiptir. Genelde Nİ-Cr, Ni-Mo, ve Ni-Cr-Mo şeklinde kullanılır. Krom kadar olmasa da şertleştirilebilirliği artırır. Düşük bakır ve fosfat ile beraber deniz suyu direncini artırmak için Ni kullanılır.

Silisyum

Çeliğin bileşiminde bulunan Si oranı çeliğin türünü belirler. Yüksek Si içeren (%14-15) çeliklerde çok yüksek korozyon direnci vardır fakat kesinlikle dövülemez ve gevrektir. Çelik üretimi sırasında deoksidan (oksijen giderici) olarak kullanılır. Döküme akıcılık sağlamak için ilave edilebilir. Yüksek silisyumlu çeliklerin ısı dayanımı da yüksektir. Si yüzey kalitesini olumsuz yönde etkiler.

Kükürt

Demir ile birleşerek Fe-S bileşiğini oluşturur ve tane sınırlarında birikerek malzemenin gevrekleşmesine yol açar. Kolay işlenen kükürtlü çelikler haricinde istenmeyen bir elementtir ve giderilmesi yönünde çalışılır.

Fosfor

Fosfor (P) malzeme tokluğunu düşüren bir elementtir. Çeliğin sertliğini artırmasına karşın darbe dayanımını düşürür. Kükürt ile beraber fosfor azlığı malzeme kalitesinde birinci kriterdir.

Molibden

Molibden (Mo) en yüksek etkinliği krom ve nikel ile birlikte bulunduğunda gösterir. Bir karbür oluşturucu olduğundan aşınma direncini artırmak amacıyla yüksek oranlarda (%5-6) takım çeliklerinde kullanılır.

Vanadyum

Vanadyum (V) sertlik derinliğini ve sıcaklık dayanımını artırır. Kesmeye çalışan parçalarda darbe dayanımının artmasını sağlayarak kesici kenarların formunun uzun süre muhafaza edilmesini sağlar. İyi bir karbür oluşturucudur.

Tungsten / Wolfram

Tungsten çeliğin dayanımını artırır. Takım çeliklerinde takım ömrünün uzamasının ve yüksek ısıya dayanımı sağlar. Özellikle yüksek hız çelikleri, takım çelikleri ve ıslah çeliklerinde kullanılır. Yüksek çalışma sıcaklığında çeliğin menevişlenip sertliğini kaybetmemesini sağlar.

Alüminyum

En güçlü oksijen gidericidir ve tane inceltici özelliğe sahiptir.

Bakır

Cu sıcak şekillendirilebilme kırılganlığını artırır, sünekliği düşürür. Korozyon dayanımı ve sertliği artıran bakır %0,5’ten fazla tercih edilmez.

Azot

Yapı içinde nitrürlü bileşikler oluşturarak çeliğin sertliğini artırır. Bununla beraber mekanik dayanım ve korozyon direnci de artar.

Çeliğe Olumsuz Etkisi Olan Elementler

Hidrojen

Çelik için en zararlı elementtir. Nemli hammadde, katkı maddesi ya da havadaki nemden girer. Katı yapıda oluşan hidrojen çatlak yaratarak çeliğin mekanik özelliklerini bozar.

Oksijen

Yalın durumdan ziyade oluşturduğu oksit kalıntılarıyla tehlike yaratır. Mekanik özellikleri ve bilhassa enine yönde tokluğu düşürücü etkisi vardır.

Editör tavsiyesi: https://malzemebilimi.net/kimyasal-elementlerin-celiklere-etkileri.html

Sizin için önerdiklerimiz:

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir