Paslanmaz Çelik Çeşitleri

Paslanmaz Çelik Çeşitleri

Paslanmaz çeliğin değişik çeşitleri vardır. Örneğin nikel ilave edildiğinde demirin östenitik mikroyapısı istikrarlı
hale gelir. Bu kristal yapı çeliği manyetik olmayan, düşük sıcaklıklarda daha az kırılgan olan bir çelik haline getirir. Daha yüksek sertlik ve mukavemet için içerdiği karbon miktarı artırılır. Isıl işlemlerle birlikte bu çelikler jilet, bıçak ve kesici uçlar gibi birçok üründe kullanılabilir. Mangan da birçok çelikte değişik oranlarda bulunur ve nikelin vermiş olduğu östenitik yapının korunmasına, daha düşük maliyetlerle yardımcı olur.

            Paslanmaz çelikler kristal mikroyapılarına göre beş gurupta sınıflandırılırlar:

1.                  Östenitik Paslanmaz Çelikler

2.                  Ferritik Paslanmaz Çelikler

3.                  Martensitik Paslanmaz Çelikler

4.                  Dubleks Paslanmaz çelikler

            5.                 Çökelmeyle Sertleştirilmiş Paslanmaz Çelikler

1.      Östenitik Paslanmaz Çelikler:

300 serisi veya östenitik paslanmaz çelikler dünya toplam paslanmaz çelik üretiminin yaklaşık %60 ‘ini oluştururlar. Maksimum %0,15 karbon, minimum %16 krom ve östenitik yapıyı çok düşük sıcaklıklardan ergime sıcaklığına kadar kararlı kılmak amacıyla yeterli miktarda nikel ve/veya mangan içerirler. En çok bilinen türü 18/10 (304 kalite) paslanmaz çelik olarak tanınan ve %18 krom ve %8 nikel içeren çeliktir. AL-6XN ve 254SMO gibi “süperöstenitik” paslanmaz çelik olarak bilinen çelikler içerdikleri yüksek molibden (>%6) ve nitrojen ilaveleriyle ve yüksek nikelin gösterdiği yüksek stres korozyon direnci sayesinde çok etkin bir klorit çekirdeklenme ve çatlama korozyonu direnci gösterirler.  “Süperöstenitik” ‘lerin yüksek alaşım içerikleri maliyetlerinin de çok yükselmesine neden olur. Bu nedenle tamamen aynı olmamakla birlikte benzer bir performansı, daha düşük maliyetle ferritik veya dubleks paslanmaz çelik gruplarından da elde edilebileceği unutulmamalıdır. En yaygın olarak bilinen östenitik kaliteler 304 ve 316 ‘dır. 
Östenitik paslanmaz çelikler manyetik değildirler ve ısıl işleme tabii tutulamazlar, süneklik özellikleri yüksektir, haddelemeyle sertleştirilebilirler ve mükemmel bir korozyon dayanımına, işlenebilirlik özelliğine ve kaynaklanabilirlik özelliğine sahiptirler. Yapıları FCC ‘dir.

2.     Ferritik Paslanmaz Çelikler:

 
Ferritik paslanmaz çelikler genelde nikel içermeyip yüksek krom içeren (%10,5 ile %30 arasında), molibden, titanyum vanadyum gibi karbür yapıcı ve ferritik yapıyı istikrarlı kılan alaşım elementleri içeren bir paslanmaz çelik gurubudur. Genelde içerdikleri yüksek krom oranı, ferritiklere çok yüksek bir korozyon direnci sağlar. Daha çok yakın akrabaları olan karbon çeliklerin özelliklerine yakın mekanik ve fiziksel özelliklere sahip olan ferritik paslanmaz çelikler, östenitiklerin tersine manyetiktirler, düşük karbon içerikleri nedeniyle ısıl işleme tabii tutulamazlar ve kolayca haddelenebilirler. Bu tür çeliklere tek uygulanabilen ısıl işlem tavlama işlemidir. Son zamanlarda alaşım elementlerinde, özellikle nikelde, yaşanan aşırı fiyat yükselişi ve değişkenliği, ferritiklerin geliştirilmesine hız kazandırmış olup, düşük maliyetle östenitikler kadar korozyona dayanımlı yeni, geniş bir kullanım alanına sahip ve maliyeti çok daha düşük ferritik kaliteler de geliştirilmiştir. En yaygın olarak bilinen ferritik kaliteler 430 ve 442 ‘dir. Ferritiklerin yapıları BCC ‘dir.

3.       Martensitik Paslanmaz Çelikler:

Martensitik paslanmaz çelikler, ferritik çeliklere benzeyen yapılarıyla, düşük alaşım – yüksek mukavemetli çeliklere veya karbon çeliklerine benzerler.

Fakat içerdiği fazladan karbon ilavesi nedeniyle, karbon çelikleri gibi ısıl işlemle sertleştirilip, mukavemeti artırılabilir. Temel alaşım elementleri: %12 ile %15 arası krom, %0,2 ile %1,0 arası molibden ve %0,1 ile %1,2 arasında karbon ‘dur. Birkaç martensitik kalite haricinde içeriğinde nikel bulunmaz. Yukarda bir mikroyapı örneği görülen martensitik paslanmaz çelikler manyetiktirler. Artan karbon oranına bağlı olarak, sertleştirilebilirlikleri ve mukavemetleri artarken, toklukları ve süneklikleri azalır. Yüksek karbon oranına ve diğer alaşım elementlerine bağlı olarak,  60 HRC ‘ye kadar ısıl işlemle sertleştirilebilirler. Menevişleme veya temperleme olarak adlandırılan ısıl işlem sonrası stres giderme işleminden sonra, en uygun korozyon dayanımına ulaşılır. Ferritik ve östenitik kalitelerle karşılaştırıldığında korozyona dayanım özelliği martensitik kalitelerin biraz düşüktür. İşlenebilirlik ve şekillenebilirlik özellikleri yüksektir.  İçerdikleri alaşım elementlerine ve oranlarına bağlı olarak yapılarında az miktarda kalan-östenit yapı olabilir.  Martensitik çelikler özellikle mukavemetin ve mekanik aşınmaya karşı direncin, korozyona karşı dirençle birlikte istenildiği alanlarda çok başarıyla uygulanabilir. Takım çeliği olarak da kullanılır. Uygulama alanı çok geniştir. Yapıları BCT ‘dir. 

4.     Dubleks Paslanmaz Çelikler: 

Mikroyapılarında genelde eşit oranlarda ferrit ve östenit içeren bu çeliklerin korozyona karşı performansı

içerdikleri alaşımlara göre farklılık göstermektedir.  Dubleks paslanmaz çelikler östenitik paslanmaz çeliklere

göre daha yüksek bir mukavemete sahip olmakla birlikte, bölgesel korozyonlara karşı özellikle çekirdeklenme,

çatlak ve stres korozyonuna karşı östenitiklerden daha iyi bir dayanıma sahiptirler. Dubleks kaliteler de %19 -

28 arasında olan yüksek orandaki krom, %5 ‘e kadar bulunan molibden ve östenitiklere göre daha düşük

oranlarda olan nikel içerikleri sayesinde östenitiklere göre daha mukavemetlidirler. Dubleks paslanmaz çeliklerin

en önemli kısıtlayıcı özelliği yüksek sıcaklıklarda ve çok düşük sıcaklıklarda kırılganlaşmalarıdır. Özellikle 300 °C

‘nin üzerinde ve -50 °C ‘nin altında kısa bir süre dahi çalışılırsa, dubleks çelikler kırılganlaşır ve tekrar tavlama

ihtiyacı doğar. En yaygın olarak bilinen dubleks paslanmaz çelik kalitesi 2205 kalitedir.  Yapıları ferritik kısımları

için BCC, östenitik kısımları için FCC ‘dir.  

5.      Çökelmeyle Sertleştirilmiş Paslanmaz Çelikler (PH): 

“Yaşlandırmayla sertleştirilen paslanmaz çelikler” olarak da adlandırılan çökelmeyle sertleştirilmiş paslanmaz

çelikler, temelde krom ve nikel içerip, martensitik ve östenitik kalitelerin arasında, her ikisinin de özelliklerini

uygun bir şekilde yapısında birleştiren bir paslanmaz çelik türüdür.  Martensitik paslanmaz çelikler gibi ısıl

işlemle yüksek mukavemet kazanabildikleri gibi, östenitik kaliteler gibi de korozyon dayanımına sahiptirler.

Sertleştirme, bakır, alüminyum, titanyum, niobium ve molibden gibi alaşım elementlerinin bir veya birkaçının

ilavesiyle sağlanır. Bu grupta en yaygın olarak bilinen kalite 17-4 PH ‘dır. Bu kalite ayrıca 630 olarak da tanınır.

Adını %17 krom ve %4 nikel içeriğinden alan bu kalite, %4 bakır ve %0,3 niobium da içerir