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 |
||
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 0.10-0.30³ 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