Paslanmaz Çelik Nedir?

Paylaş!!!

Paslanmaz çelikler, korozyonlu ortamda çalışacak makine ve yapı elemanlarının en önemli malzemesidir.

Nükleer reaktör parçaları, ısı eşanjörleri, petrokimya endüstrisi, yağ endüstrisi, kağıt endüstrisi, fosil yakıtlardan elektrik üreten enerji santralleri, gıda üretimi, mutfak eşyaları, fırın elemanları, otomobil parçaları (eksoz, iç döşeme, vs.), binaların dış kaplamaları, pencere, kapı, merdiven, bina girişleri, çatı kaplamaları vs. paslanmaz çeliklerin kullanım alanlarına örneklerdir.



Çeliklerin paslanmazlığını, yüzeylerinde meydana gelen kromca zengin oksit tabakası sağlar. Havanın oksijeni ile yüzeyde oluşan oksit tabakası, kaplama etkisi yaparak elektrolit ile anot-katot arasındaki bağlantıyı keser. TS2535-1 EN 10088-1 /Aralık 20002 standardına göre, krom oranı en az % 10,5 ve karbon oranı en çok % 1,2 olan çelikler paslanmaz çelik kabul edilir. % 10,5 krom içeren paslanmaz çelikte meydana gelen kromoksit tabakası orta seviyedeki korozif etkilere dayanıklıdır. Krom oranının artmasıyla oksit tabakasının korozyona direnci de artar; fakat krom oranı artarken çeliğin üretimi, kaynaklanabilirliği ve mekanik özellikleri kötüleşir. Çeliğin bahsedilen özelliklerini kötüleştirmeden korozyona direncini artırmak için diğer alaşım elementleri ilave edilir.

Paslanmaz çeliklerin en önemli ikinci alaşım elementi nikeldir. Paslanmaz çeliğin yüzeyindeki oksit tabakası bozulduğunda tekrar oluşur. Nikel, bilhassa oksit tabakasını bozma etkisi olan ortamlarda, oksit tabakasının tekrar oluşumunu iyileştirir; fakat nikel oranının % 8-10 değerini geçmesi durumunda çeliğin gerilmelı korozyon dayanımı kötüleşir. Nikel oranının % 30 civarına çıkması ile gerilmelı korozyon dayanımı tekrar iyileşir. Nikel, paslanmaz çeliğin akma sınırını, tokluğunu ve oksit tabakasını bozucu (indirgeyici) asitlere karşı direncini artırır.

Paslanmaz çeliklere krom ve nikelden başka, oksit tabakasının pasiflik özelliğini kuvvetlendirmek için molibden, sülfirikasite karşı direnci artırmak için bakır, yüksek sıcaklık oksidasyon direncini artırmak için silisyum ve alüminyum (silisyum aynı zamanda gerilmeli korozyon direncini artırır), kromkarbür oluşumunu engellemek için titanyum ve niyobyum, pullanma korozyon direncini ve mekanik özelliklerini iyileştirmek için azot elementleri alaşım elementi olarak katılabilir. Paslanmaz çeliklerde karbon, sertleştirme özelliğini sağlamak ve bilhassa yüksek sıcaklıklardaki mekanik özellikleri iyileştirmek için katılır. Paslanmaz çeliklerde karbon oranı % 0,02…1 arasında değişebilmektedir.

Paslanmaz Çelikler Korozyon Yapar mı?

Paslanmaz çeliklerin korozyona direnci her şartta mükemmel değildir, değişik ortamlarda paslanmaz çelikler de korozyona uğrayabilirler. Korozyon ortamına göre paslanmaz çelik seçimi yapılmalıdır.

Kuvvetli asitler ve tuzlar etkisi altında paslanmaz çelikler kimyasal korozyona uğrayabilir. Her bir paslanmaz çeliğin asitlere karşı farklı davranışları vardır. Bilhassa tuzlu deniz suyunda, tuzun pasif tabakanın bazı bölgelerini bozması sonucu, paslanmaz çelikler pullanma şeklinde korozyona uğrayabilir. Paslanmaz çeliğin içindeki alaşım elementlerinden Cr, Mo ve N oranı pullanmaya karşı direnci artırır.

Çeliğin paslanmazlığını sağlayan yüzeydeki kromoksit tabakası, oksidin indirgenmesine neden olan ortamlarda kırılabilir ve bu bölgelerden çatlak şeklinde korozyon meydana gelir.

Paslanmaz çeliğin ısıtılıp yavaş soğuması veya kaynak yapıldıktan sonra yavaş soğutulması esnasında, 425-870 °C arasında karbon, kromkarbür oluşturarak tane sınırlarına çökelir ve tane sınırlarına yakın bölgelerin krom miktarını düşürerek taneler arası korozyonun oluşmasına sebep olur. Bundan dolayı kaynak işlemi yapılacak paslanmaz çeliklerin karbon oranları çok küçük (<% 0,05) tutulur veya karbona daha aktif karbür yapıcı titanyum, niyobyum gibi elementler ilave edilir.

Yüksek karbonlu martenzitik çeliklerde karbonun çözünmüş halde olması gerekir. Karbonun martenzit fazında tamamıyla çözünmüş olduğu mikro yapıda mutfak bıçaklarında olduğu gibi, paslanmazlık devam eder.

Paslanmaz çeliklerde intermetalik fazların çökelmesi korozyona duyarlılığı artırır. Genellikle yüksek krom ve molibden içeren paslanmaz çeliklerde oluşan sigma fazının krom ve molibden oranı yüksektir; geriye kalan kısmın krom ve molibden oranı azalır ve paslanmaz çeliğin taneler arası korozyon, pullanma korozyonu ve çatlak korozyonu direnci zayıflar. Çeliğin kaynağı esnasında ısıdan etkilenen bölgelerde bu problem oluşabilir. Sigma fazının çökelmesi 540-900 C ler arasında meydana gelir. Çözeltiye alma tavlaması ile problemin önüne geçilebilir.

Yüzey pürüzlülüğünün artması korozyonu artırdığından, parçaların iyice parlatılmış olması tavsiye edilir.




Çelik üzerinde gerilme ve korozif etki beraber olması durumunda gerilmeli korozyon meydana gelir. Çelik üzerinde gerilme yığılması oluşan bölgelerde dislokasyon yoğunluğu artar. Dislokasyon yoğunluğu fazla olan yerler, anodik olarak çözünür ve çatlak büyür. Yeni oluşan çatlak dibinde yine gerilme yığılması meydana geldiği için, korozyon etkisi ile çatlak hızla büyür. Parça yüzeyindeki pürüzlülükler gerilme yığılması oluşturabilir. Parçanın yüzeyi çok düzgün dahi olsa, statik veya değişken gerilme neticesinde pürüzlülük meydana gelebilir. Böyle bir durumda parçanın yüzeyinde korozyonu engelliyen bir oksit tabakası bulunsa bile, yüzeydeki bu oksit tabakası yırtılır ve korozyon meydana gelir.

Paslanmaz çeliklerin birleştirilmesinde kullanılan malzemelenn elektropotansiyeline göre, paslanmaz çelik veya bağlama elemanı (cıvata, perçin) galvanik korozyona uğrayabilir. Paslanmaz çeliklerden yapılan yapıların tasarımı yapılırken, elektrolit görevi görecek suyun veya başka sıvıların birikmesini engellemek gerekir.

Paslanmaz çeliklere Ti, Mo, Cu ilavesi korozyona karşı dayanıklılığı artırır. Ti ve Nb ilavesinde, bu elementler yüksek sıcaklıklarda stabil karbürler oluşturduklarından dolayı paslanmaz çeliklerin yüksek sıcaklık dayanımını artırır.

Ostenitik çelikler ymk yapıya sahip olduklarından, daha yüksek difüzyon direncine sahiptirler; yani ostenit fazında demir atomunun, demir atomları içindeki yayınma katsayısı, ferrit fazındakinden yaklaşık 21 kat daha düşüktür. Ayrıca yüzey merkezi, kristal yapının en yoğun düzlemlerinin alt alta düzgün dizilmemesi sonucu meydana gelen dizilme hatası enerjisi yüksektir. Bu yüzden sünme dayanımları daha iyidir. Bu özelliklerinden dolayı yüksek sıcaklıklarda çalışacak çelikler nikel oranları yüksek olan ostenitik paslanamaz çeliklerdir.




[Toplam:1    Ortalama:5/5]

Paylaş!!!

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Facebook Sayfamızı Beğenip
Yeni İçeriklerimize
Anında Ulaşın!