Paslanmaz çeliğin özellikleri ve kullanım alanları

Paslanmaz çelikler çevresel etkilere dayanıklı çeliklerdir. Diğer adı korozyon dayanımlı çeliktir. Bu özellikleri, yapılarında bulunan kromdan meydana gelir. Paslanmanın dışındaki başka özelliklerinde istendiği durumlarda, kromla birlikte alaşıma başka elementlerde katılmaktadır. Bu elementler nikel molibten ve manganezdir.

Paslanmaz çeliğin özellikleri

Genel olarak paslanmaz çelikler %10 – %25 arasında Cr (krom) içerirler. Pratikte Minimum krom oranı  % 10.5 dir. Bu krom oksit tabakası çok ince bir film olarak oluşup malzemenin mekanik özelliklerinde herhangi bir kötü etki yaratmaz. Ayrıca alaşım elementi olarak Ni (nikel) de kullanılır. Nikel paslanmaz özelliğini iyileştirir ve iyi bir korozyon direnci sağlar. Paslanmaz çelikler neredeyse tüm sanayi kollarında kullanılmaktadır.

Paslanmaz çeliği, paslanmaz yapan madde nedir?

Paslanmaz çeliği paslanmaz yapan madde kromdur. Krom alaşımlı çeliklerin korozyona dayanıklı olmasının sebebi, kromun çelik yüzeyinde ince bir oksit katmanı (krom-oksit tabakası) oluşturmasıdır. Bu katman demiri pastan korur ve gözle görülemeyecek kadar incedir. Metale oksijenin etkisini tamamen engelleyerek, örttüğü metali korur.

Bu katmanın, herhangi bir sebeple yırtılma, açılma veya çizilmesi halinde katman tekrar kendini yeniler ve açığı kapatır.  Buna pasivasyon adı verilir ve titanyum gibi bazı diğer metallerde de görülür.
Nikel elementi de, diğer düşük oranlarda kullanılan molibden ve vanadyum gibi elementler gibi pasivasyon özelliğine katkı sağlar.

Paslanmaz çeliklerin bileşimlerinde, kromdan sonraki en önemli alaşım elementi nikeldir. Nikel, ısıya dirençli çeliklerin temel alaşım elementini oluşturur, çeliğin oksitlenme direncini artırır.

Paslanmaz çeliklerin niteliklerini yükseltmek için katılan diğer elementler şunlardır :

Molibden : Çeliklerin sertleşebilirliklerini ve dayanımlarını artırır. Aşınma ve sürünme dirençlerini yükseltir.

Vanadyum : Bu element de sertleşebilirliği belli oranda artırır. Azot ile birleşip nitrürleri oluşturduğundan, çeliklerde ferritli ince yapıyı oluşturmak amacıyla, tane küçültücü olarak kullanılır.

Volfram : Çeliğin dayanımını artırır. Volframın oluşturduğu karbürler, çeliklerin aşınma direncini çok artırır. Titan : V, Mo, W ve Nb gibi güçlü bir karbür oluşturucudur.

Selen : Özellikle paslanmaz çeliklerde, kolay talaşlı işlenebilirlik istendiğinde onların bileşimine katılır. Çeliğin korozyon direncini, diğer benzer elementlere göre daha az düşürür.

Azot: Yüksek sıcaklıklarda sertlik ve akma dayancını artırmak amacıyla bileşime özellikle katılır.

Paslanmaz çeliğin kullanım alanları

Paslanmaz çeliğin kullanım alanları her geçen gün artmaktadır. Başta mutfak ekipmanlarında kullanılan paslanmaz çelikler bu gün otomotiv, gıda sanayi, beyaz eşya, gemicilik gibi endüstriyel alanların yanında ziynet eşyaları, sanat eserleri ve günlük yaşamda karşımıza çıkan birçok mekânda dekoratif amaçlı olarak kullanılmaktadır. Paslanmaz çelik tüketimi artık toplumların refah seviyesinin bir göstergesi sayılmaktadır.

Normal günlük yaşamımızda dahi, çatal-bıçaklardan saatlere kadar bu ürünlerin çok geniş bir şekilde kullanıldığını görürüz.

Mutfaklarımızdaki çelik tencerelerde örneğin.

Paslanmaz çeliklerin diğer çeliklere göre; Yüksek korozyon dayanımı, bazı paslanmaz alaşımların düşük, bazılarının yüksek sıcaklıklarda yüksek mekanik dayanım göstermesi, her türlü imalat işleminin ( kesme, kaynak, sıcak ve soğuk şekillendirme, talaşlı imalat) kolay yapılabilmesi, çok farklı yüzey kalitesinde olabilmeleri ve bakımlarının kolay olması , kolay temizlenebilir özelliklerinden dolayı hijyenik olmaları ve uzun ömürlü olmaları en büyük üstünlükleridir.

Metalin paslanmamasının büyük önem taşıdığı havacılık endüstrisinde, sağlık sektöründe ameliyat ekipmanları, protez vb yapımında da paslanmaz çeliğin kullanımı yaygındır.

paslanmaz çeliğin kullanım alanlarına havacılık sektöründen bir örnek. Hafif uçaklar için tasarlanmış 4 zamanlı bir uçak motoru (Yukarıda)

Her gün gökyüzünde uçan ve onbinlerce canın emanet edildiği bir makinenin, paslanmış bir parça yüzünden havada arıza yapmasını istemeyiz.

Dünyada üretilen paslanmaz çeliklerin büyük bir bölümü levha olarak tüketilmektedir. Günümüzde paslanmaz levhalar; her türlü çelik kazan imalatlarında, enerji makine imalat ve ulaşım sektöründe, dış cephe kaplamalarında, doğalgaz bacalarında vb. uygulamalarda sıkça kullanılmaktadır. En çok kullanılan 430, 304, 316 ve 310’dur. Levha olanlarda, 8 mm. kadar olan kalınlıklarda soğuk halde üretim metotları kullanılabilmekte, ancak bu kalınlıktan sonraki değerlerde sıcak halde malzemeler kullanılabilmektedir.

Çeliğin paslanması için havadaki oksijenle temas etmesi yeterlidir. Ancak özellikle suyun içinde çalışan makineler ve parçaların paslanması daha kolaydır. Resimde yüzme havuzlarında kullanılan bir su jeti görünmektedir. (yukarıda)

İmalat sanayiinde sıklıkla kullanılan ürünlerdir. Cıvata, vida ve pim yapımı, transmisyon milleri yapımı, korozyonun yüksek olduğu nemli ortamlar ve asidik ortamlarda tercih edilirler. En yaygın kullanılan türleri 304, 316. 310, 420′ dir.

Yoğun neme maruz kalan, Liman-rıhtım gibi ortamlardaki yük taşıyıcı halatların paslanmaz çelikten yapılması, maliyetlerini artıracak, ancak uzun dönemde paslanmaz çelik kullanmanın doğru tercih olduğu anlaşılacaktır.

Genellikle 12,0 mm kalınlığa kadar olan paslanmaz çelikler rulo olarak üretilmekte ve üretim sonrası proseslerle levha haline dönüştürülebilmektedir. Eni 600 mm’den az olan rulolara dar şerit, 600mm ‘den fazla olan rulolara da geniş şerit denir.

Konuyla İlgili Sorular