Kolsterising Nedir?

Paslanmaz çelikler, üstün korozyon dirençleri sayesinde birçok korozif ortamda yaygın olarak kullanılırlar. Paslanmaz çelik ve alaşımlarının kullanım ömürlerini sınırlayan durumlarda vardır. Paslanmaz çelik bağlantı elemanları, genellikle gevşeme ve diş aşınması sorunlarına sahiptirler. Yapışma, tipik olarak bir basınç yükü altında kayan yüzeyler arasındaki bir sürtünme ve yapışma kombinasyonunun neden olduğu bir tür mekanik aşınmadır. Koruyucu krom oksit tabakası yıprandıktan sonra kristal yapının yüzeyde yırtılması ve kaymasının sonucudur. Diğer mekanik kuvvetler, malzemenin eşleşme yüzeyine yapışmasına veya kaynaklanmasına neden olur ve sonuçta, ara yüzey bileşenlerinin tutulmasıyla sonuçlanır. Bu nedenle birçok uygulamada paslanmaz çeliklerin sert ve aşınmaya dayanıklı bir yüzeye sahip olmasına ihtiyaç duyulmaktadır. Paslanmaz çeliklerin endüstriyel kullanımını sınırlayan bu faktörleri ortadan kaldırmak için bazı teknolojik uygulamalar vardır. Kolsterising işlemi de bunlardan birisidir. Kolsterising, östenitik ve dubleks paslanmaz çeliklerin tribolojik özelliklerini korozyon direncini etkilemeden geliştirmek için kullanılan bir difüzyon işlemidir. Teknik, gaz halindeki bir ortamda düşük sıcaklık koşullarında karbon zenginleştirmesi ile ince bir tabaka halinde malzemenin özelliklerini değiştirir.

İşlem sırasında karbon, parçanın yüzeyine yayılır ve genellikle S-Faz veya Genişletilmiş Östenit olarak bilinen süper doymuş bir katı çözelti oluşturur. Kullanılan düşük işlem sıcaklıkları nedeniyle, krom karbürlerin ve / veya nitrürlerin oluşumu baskılanacak ve böylece bu sistemlere korozyon direncini sağlayan krom oksit pasif yüzey tabakası korunacaktır.

Aşınma direnci, yorulma mukavemeti, gevşeme ve sürtünme eşiği ve kavitasyon direnci gibi özellikler oldukça iyileştirilmiştir. Kafes içinde çözünmüş yüksek karbon içeriği, korozyon direncini koruyarak yüzey sertliğini ve aşınma direncini arttırır. Östenitik paslanmaz çeliklere Kolsterising uygulandığında 1000 HV’NİN üzerinde bir yüzey sertliği, aşınma direncinde önemli bir iyileşme görülmüştür. Paslanmaz çeliklere sağladığı sertlik ve aşınma direncinin yanında yorulma direncinde de iyileşmeler gözlemlenmiştir. Üç farklı proses geliştirilmiştir; ikisi farklı aşınmalara maruz kalan çelikler için ve üçüncüsü özellikle dubleks paslanmaz çelikler için. Yaygın uygulamaları için bazı örnekler otomotiv endüstrisi, tıp endüstrisi, gıda işleme ve endüstrisi(içecek dolum araçları, kağıt kesim takımları, egzoz gazındaki turboşarjların veya valflerin devridaim sistemleri.) gibi farklı alanlar gösterilmektedir.

Kaynakça

https://www.metalengineeringexpo.org/wp-content/uploads/2019/10/Bodycote-Kolsterising-Presentation-10-2.pdf

Surface Hardening of Stainless Steels by Kolsterising – Gümpel P. HTWG, Hochschule Konstanz, Technik, Wirtschaft und Gestaltung, University of Applied Sciences, Konstanz, Germany

https://www.bodycote.com/kolsterising/

http://blog.bodycote.com/2017/06/17/frequently-asked-questions-kolsterising/