Paslanmaz Çelik Neden Paslanmaz

Çelik ile demir arasında çok az bir fark vardır. Saf demir bir bakır kadar yumuşaktır. Onun içine yüzde 2’ye kadar karbon katılması ile inanılmaz bir mukavemet, sertlik ve mekanik özellikler elde edilir ki, adı artık çeliktir. Demirin bol olması, kolay ve ucuz elde edilmesi nedeniyle çeliğin de kullanımı çok yaygındır. Ancak çelikte de, demirde olan bir zayıf nokta vardır. Paslanma, diğer bir deyişle oksidasyon.
Günlük hayatımızda kullanılan eşyaların paslanması sonucu her yıl dünyada milyonlarca dolar boşa gitmektedir. Bu kaybın büyük bir kısmı demir ve çeliğin paslanmasından dolayıdır. Paslanmayı kısaca demirin havadaki oksijen ile birleşmesi olarak tanımlayabiliriz. Aslında bu elektro kimyasal bir reaksiyondur. Bu nedenle malzemenin bir yerinde başlayan paslanma boyanın altından geçerek diğer bir yerde ortaya çıkabilir.

Sadece demir ve çelik değil diğer metaller de paslanır. Örneğin, alüminyum, prinç, bronz gibi. Ancak onlarda malzeme ile oksijenin birleşmesinden oluşan çok ince tabaka, daha oluşur oluşmaz malzemenin hava ile temasını keserek koruyucu bir rol oynar, paslanmanın ilerlemesini önler. Bu tabaka o kadar incedir ki, malzemenin rengi hemen hemen değişmez. Demirdeki paslanmanın özelliği onun ve oksijen atomlarının boyutlarındaki büyük farktan dolayı yüzeyde sağlam bir birleşme olamaması, paslanmanın malzemenin içine nüfuz etmesi, sadece görüntü değil mukavemetin de bozulmasıdır.
Paslanmada havadaki nemin de etkisi büyüktür. Reaksiyondaki su miktarı pasın rengini de belirler. Bu nedenle pasın rengi siyah veya çok koyu kahverengi olabildiği gibi sarımtırak da olabilir. Paslanmanın hızını artıran faktörlerden bir diğeri de tuzdur. O da bu elektro-kimyasal reaksiyonun hızını arttırır. Kışın kar nedeni ile yollarına tuz dökülen yerler ve deniz kenarlarında paslanma daha hızlı olur.
Paslanmaz çelikten önce, paslanmayı önlemek için malzeme boyanıyor veya galvaniz kaplanıyordu. Bu çözümler de özellikle sağlık ve gıda sektöründe başka sorunlar yaratıyordu. İlk paslanmaz çeliği Harry Brearley, 1913 yılında tesadüfen keşfetti. Tüfek namluları için çeşitli metalleri birleştirerek deneyler yaparken bazılarının paslanmaya karşı dirençli olduklarını gördü. Her büyük buluşta olduğu gibi, o da bunu sanayicilere kabul ettirebilmek için uzun bir uğraş verdi.
Krom gibi bazı metaller, atom boyutlarının birbirine yakın olmasından dolayı oksijenle çok kolay ve süratli birleşirler. Kalınlığı birkaç atom olacak kadar çok ince ama çok sağlam bir tabaka oluştururlar. Başka reaksiyon olmaz. Bu tabaka zedelense bile tekrar oluşur. Krom belli bir oranda çeliğe katılırsa yine aynı olay olur, çelik artık paslanmaz.
Paslanmaz çeliğin içinde yüzde 10-30 krom vardır. Bu orana ve eklenecek nikel, titanyum, aliminyum, bakır, sülfür, fosfor ve benzeri elemanlara bağlı olarak kullanım yeri değişir.
Paslanmaz Çelik Kullanım Alanları

ASTM KOD ÖZELLİKLERİ
304 Paslanmaz çeliğin temel çeşididir. 400 C ’ye kadar yüksek oksidasyon sağlar. Mekanik direnç ve sürtünme mukavemeti çok iyidir.
304 L 304 kalite paslanmaz çeliğin düşük karbonlu versiyonudur.
321 18 – 8 kaliteye titan ilave edilerek bünye stabilize edilmiş ve kristaller arası korrozyona yüksek direnç sağlanmıştır. 430 – 900 C ’ye kadar sıcaklıklarda kullanılır.
316 – 316 S 600 C’ye kadar sıcaklıklara dayanıklıdır. Mekaniksel kopma ve büzülme mukavemeti oldukça iyidir. Bünyesindeki molibdenden dolayı oksidasyon ve asitlere dayanıklıdır.
316 L 316 Kalite paslanmaz çeliğin düşük karbonlu versiyonudur.
400 C’ye kadar sıcaklıklara dayanıklıdır.
316 T L 316 Kalite paslanmaz çeliğin Titanyumlu versiyonudur. Yüksek sıcaklık ve oksidasyon mukavemetine sahiptir.
309 – 309 S 1050 C’ye kadar sıcaklıklarda oksidasyon mukavemeti yüksektir.
310 1100 C’ye kadar sıcaklıklarda oksidasyon mukavemeti yüksektir.
310 S 1100 C’ye kadar sıcaklıklarda oksidasyon mukavemeti yüksektir.
430 İyi yüzey görünümü sağlar. Nikel içermediğinden mıknatıslanabilir.
420 Bu grup % 11.5’tan az olmamak üzere karbon içerir. Karbon oranı yüksektir. Magnetiktir.

Paslanmaz Çelik Kullanım Alanları
ASTM KOD KULLANIM ALANLARI
304 Mutfak eşyaları, evyeler, ev aletleri, endüstriyel mutfaklar, kimya ve petro kimya sektörü, gıda sektörü, otomotiv sanayi, eşanjör ve boyler üretimi.
304 L Kağıt sanayi, süthane ekipmanları, sabun sanayi, deri sanayi, kimya endüstrisi, petrol endüstrisi, kazan yapımı, ısı değiştiriciler.
321 Rezistanslar, egzost boruları, havacılık endüstrisi, bira fabrikaları, kimya endüstrisi.
316 – 316 S Kimya ve petro kimya endüstirisi, buhar kazanları, ısıya mukavim eşanjörler, çeşitli kazan uygulamaları.
316 L Kimya ve petro kimya endüstirisi, kağıt endüstrisi, nükleer mühendislik, süthane ekipmanları.
316 T L Kimya ve petro kimya endüstirisi, pompa ve kopresör parçaları, kazanlar, fırınlar ve ısı değiştiriciler.
309 – 309 S Fırın, brülör parçaları, ısı değiştiricileri, boya sanayiindeki reaktörler, yağ rafinasyonu.
310
310 S
430 Mutfak eşyaları, Nitrik ve sülfirik asit endüstrisi, otomotiv endüstrisi, elektrikli cihazlar, dekorasyon.
420 Kesici aletler, bıçak vb.

STANDART EŞLEŞTİRME TABLOSU

AST ASTM (ABD)
AISI
DIN (ALMANYA) AFNOR (FRANSA) BS (İNGİLTERE) FİNLANDİYA
POLARİT
UNI (İTALYA) AST
DIN 17007
W.Nr
DIN 17440
DIN 17441
NFA 35-573 NFA 36-209 BS 1449 BS 1501 7500 8317
301
304 D
304 PS
304 L
301
304
304
304 L
1.4310
1.4301
1.4301
1.4301
X12CrNi1707
X5CrNi1810
X5CrNi1810
X2CrNi1911
Z11CN1808
Z7CN1809
Z7CN1809
Z3CN1810

Z7CN1809
Z7CN1809
Z3CN1810
301S21
304S15
304S16
304S11

304S31

304S11
710
725
721
720

X5CrNi1810
X5CrNi1810
X2CrNi1911
X12CrNi1707
X5CrNi1810
X5CrNi1810
X2CrNi1811
301
304 D
304 PS
304 L
321
309 S
310 S
4828
321
309 S
310 S
1.4541
1.4833
1.4845
1.4828
X6CrNiTi1811
X7CrNi2314
X12CrNi2521
X15CrNiSi2012
Z6CNT1810
Z20CN2413
Z8CN2520
Z6CNT1810
Z20CN2413
Z8CN2520
321S31
309S24
310S24
321S31
309S16
310S16
731
744

X6CrNiTi1811
X6CrNi2314
X6CrNi2520
X6CrNiTi1811
X6CrNiMo2314
X6CrNi2520
321
309 S
310 S
4828
316
316 L
316 Ti
316
316 L
316 Ti
1.4401
1.4404
1.4571
X5CrNiMo17122
X2CrNiMo17123
X6CrNiMoTi17122
Z7CND171102
Z3CND171202
Z6CNDT1712
Z7CND171102
Z3CND171202
Z6CNDT1712
316S31
316S11
320S31
316S31
316S11
755
750
761
X5CrNiMo1712
X2CrNiMo1712
X6CrNiMoTi1712
X5CrNiMo1712
X2CrNiMo1712
X6CrNiMoTi1712
316
316 L
316 Ti
409 LI
420
409
420
1.4512
1.4034
X6CrTi12
X46Cr13
Z3CT12
Z44C14



853

X2CrTi12
X40Cr14
409 LI
420
430
430 Ti
430 Cb
430

1.4016
1.4510
1.4511
X6Cr17
X6CrTi17
X6CrNb17
Z8C17
Z4CT17


430S15




811


X8Cr17
X6CrTi17
X6CrNb17
430
430 Ti
430 Cb
436 LI
441 LI


1.409


Z3CTNB18






436 LI
441 LI

KİMYASAL BİLEŞİMLER

AST %C %Cr %Ni %Si %Mn Diğer%
min max min max min max min max min max
301
304 D
304 PS
304 L
0.090

040

0.120
0.060
0.060
0.030
16.00
18.00
18.00
18.00
18.00
20.00
20.00
20.00
6.00
8.50
9.00
10.00
8.00
10.50
10.50
12.00
0.75
0.75
0.75
0.75
2.00
2.00
2.00
2.00

N0.10 max
N0.10 max
N0.10 max
N0.10 max

321
309 S
310 S
4288
0.060
0.080
0.080
0.080
17.00
22.00
24.00
19.00
19.00
24.00
26.00
21.00
9.00
12.00
19.00
11.00
12.00
15.00
22.00
13.00
1.50 0.75
0.75
1.50
2.50
0.90 2.00
2.00
2.00
2.00
Ti5X(C+N)min, 0.70 max
316
316 L
316 Tİ
0.060
0.030
0.060
16.50
16.50
16.50
18.00
18.00
18.00
10.50
11.00
11.00
13.00
14.00
14.00
0.75
0.75
0.75
2.00
2.00
2.00
Mo 2.00-2.50 N 0.10 max
Mo 2.00-2.50 N 0.10 max
Ti5X(C+N)min, 0.60 max
N 0.10max Mo 2.00-2.50
409 LI
420
0.420 0.025
0.500
10.50
12.50
11.75
14.00
0.50
0.75
0.80
0.75
1.00
1.00
Ti6(C+N)min, 0.60max
430
430 Tİ
430 Cb
0.080
0.060
0.060
16.00
16.00
16.00
17.50
17.50
17.50
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
Ti ³ 7XC £ 0.60
Cb ³ 13XC £ 1.00
436 LI

441 LI

0.030

0.030

17.50

17.50

19.00

19.00
0.50

0.50

0.75

0.75

0.80

0.50

Mo 0.90-1.25 Cu 0.30-0.7
Ti+Nb
Nb 0.30-1.00 Ti 0.10-0.30
³ 10(C+N)

MEKANİK ÖZELLİKLER

Mekanik Özellikleri Minimum Değerler MPA Sertlik
HRB
Korozyon Dayanımı Kaynak
Etkisi
Soğuk
Şekil
Alma
Kaynak
Edilebilme
AST
Akma %0.2
Rp 0.2
Akma %1
Rp 1
Çekme
Rm
Uzama
A5
Genel Pitting Oksidasyon
260
210
210
200
290
250
250
240
600-950
550-750
550-750
520-670
40
45
45
45
92
92
92
92
+
++
++
++
+
++
++
++
++
++
++
++
++
+++
+++
+++
++
+++
+++
+++
301
304 D
304 PS
304 L
210
240
240
230
250
270
270
260
520-670
540-740
540-740
500-750
45
35
35
35
90
88
88
94
++
++
++
+
++ ++
+++
+++
+++
++
+
+
+
+++
+++
++
+++
321
309 S
310 S
4828
210
210
210
250
250
250
550-700
540-690
550-700
45
45
40
90
90
90
+++
+++
+++
+++
+++
+++
+
+
+

++
+++
++
+++
+++
+++
316
316 L
316 Tİ
210
300
380-520
0-800
30
15
88
99
·
·
·
·
·
·

·
+++
·
++
·
409 LI
420
270
270
205
450-600
450-550
450-600
20
24
24
89
89
89
+
+
+
+
++
+
+
+
+

+++
+++
++
+
++
++
430
430 Tİ
430 Cb
260

270

450-630

450-550

27

28

89

89

++

+

++

++
+

++

+++

++

+

++

436 LI

441 LI

– etkisiz veya çok az etkisi var    · gerekli değil veya uygulanamaz
+ kabul edilebilir dayanım  ++ iyi dayanım  +++ çok iyi  ++++ bu özelliği artırmak için geliştirilmiş