PASLANMAZ ÇELİK NEDİR?

. Paslanmaz çelik, bileşiminde minimum %10,5[1] ve üzeri krom ve %1,2'den az karbon içeren ve korozyona karşı dayanıklılığı ile bilinen bir çelik alaşımıdır.

Paslanmaz çeliğin bileşiminde bulunan %10,5 üzeri krom elementi, çevredeki oksijen ve nem ile reaksiyona girerek çeliğin yüzeyinde korozyona karşı dayanıklılık sağlayan ve kendini onarabilen krom oksit tabakasını oluşturur. Çeliğin yüzeyini çepeçevre sararak çeliği paslanmaya karşı koruyan bu krom oksit (Cr2O3) tabakasının kalınlığı 1 ile 3 nm arasındadır.
⦁    Paslanmaz çelik, ⦁    korozlanma veya paslanma yapmaz ve sıradan çelikler gibi üzerinde su lekeleri bırakmaz.
⦁    Krom oranı ve ⦁    pasivasyon oranı çeliğin korozyona ve pasa direncini belirler.

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 molibden, vanadyum, volfram, selen ve azottur. Çeliklerin niteliklerini yükseltmek için eklenen diğer elementler Azot, Molibden, Vanadyum, Volfram ve Selenyum’dur.

BAŞLICA GRUPLAR
Paslanmaz çeliğin en belirgin özelliği, sahip olduğu yüksek korozyon direncidir. Bu dirence neden olan temel maddeler ise nikel ve kromdur. Bu elementler, çelik malzemenin yüzeyinde ince bir tabaka oluşmasına ve çeliğin aşındırıcı malzeme ile doğrudan temas etmesini engellemektedir. Ancak paslanmaz çeliklerin de farklı kalite sınıfları bulunmaktadır. Bu yüzden de her çeliğin aynı oranda paslanmaz olduğunu söyleme olanağı yoktur. Paslanmaz çelik sınıfları, içerdikleri her bir elementin oranına göre sınıflandırılırken Demir, Krom, Nikel, Molibden ve Karbon yüzdesi paslanmaz çeliğin derecesini belirlemeye yardımcı olur. Artan korozyon direnci, düşük sıcaklık direnci, yüksek sıcaklık direnci, iyileştirilmiş kaynaklanabilirlik, iyileştirilmiş mukavemet vb. gibi çeşitli özellikleri elde etmek için paslanmaz çeliğe eklenen daha fazla element vardır.
Dubleks paslanmaz çelikler, bu noktada korozyon direnci en yüksek olan paslanmaz ürün türleridir. Nikel oranının yüksek olduğu bu malzemeden imal edilen ürünler, en zorlu koşullar altında bile uzun yıllar boyunca sorunsuz bir kullanım sağlamaktadır. 300 sınıfı paslanmaz çelikler ise korozyon dirençleri dubleks çelikler kadar olmasa da iyi bir dirence sahiptir. Bu paslanmaz sınıfı, tüm dünyada en çok üretilen ve aynı zamanda da en çok kullanılan Östenitik sınıftır.

ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLER (300 SERİSİ)
Östenitik çelikler en çok kullanımı olan çelikler olup temel bileşimi %16-26 krom, max %35 nikel %0,40’a kadar karbondur. 200, 300 ve 304 serileri bulunmakla birlikte, 304 bunların içinde en yoğun olarak kullanılanıdır.
Belirgin özelliği nonmanyetik olmaları ve sertleştirme ısıl işlemi uygulanamaz olmalarıdır.
Toplam paslanmaz ailesi içindeki payları %70 kadardır.
Başlıca kullanım alanları makine imalat, tersaneler, kimya ve gıda tesisleri mutfak gereçleri ve dekorasyondur.
⦁    304 Kalite Çeliklere, (+) Molibden (Mo) eklenerek 316/L kaliteleri elde edilir. Kalitelerin sonlarında ki “L” uzantısı (304L, 316L gibi) içerisindeki Karbonun (C) azaltıldığı ve kaynak kabiliyetinin arttırıldığı anlamına gelir.

⦁    Asitli ortamlarda noktasal paslanmaya dayanım sağlanır.
⦁    309 ve 310 kaliteleri gibi yüksek kromlu kaliteler yüksek sıcaklıklarda ve ateşle temas eden yerlerde, dayanımları diğer kalitelere göre daha yüksek olduğundan bu ortamlarda tercih edilmesi gerekir.
⦁    Paslanmaz çelik termal iletkenliği, alüminyumdan 10 kat, çelikten 4 kata daha düşüktür.


ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLER (321 KALİTEDE)
Karbon (C) azaltılarak, Nikeli (Ni) artırılıp, Titanyum (Ti) eklenerek 304 serisinden daha yüksek sıcaklıklara dayanmasını ve aşınma mukavemetinin artırması sağlamışlardır. Alaşım üretilirken içinde doğal halde bulunan karbon (C) oranını dengelemek zordur.
⦁    Soğuk halde bile iyi şekillendirilme özelliğine sahiptir.
⦁    Östenitik Çelikler esnek ve sıkı bir iç yapısına sahiptir.
⦁    Alaşımlarındaki karbonun azaltılması sebebiyle ısı ortamlarında sertleşmediklerinden kaynak bağlantıları uygundur.
⦁    Diğer taraftan ısı iletimleri düşük, genleşmeleri yüksek olduğundan kaynakta malzemenin eğilmesini veya çarpılmasını önlemek için ısı girdisi düşük tutulmalıdır.
⦁    Bu grup her kalitesi ayrı ayrı olmasa da, grup olarak bütün formlarda bulunurlar.

FERRİTİK PASLANMAZ ÇELİKLER (430,442)
Ferritik paslanmaz çelikler sertleştirilemeyen Fe-Cr alaşımlarıdır. Maksimum %0,20’ye kadar karbon, %11-30 krom içeren çeliklerdir.
En belirgin özelliği manyetik olmaları ve rutubetli ortamlarda daha hızlı korozif özellik göstermeleridir.
Başlıca kullanım alanları mutfak gereçleri, otomobil parçaları, eksoz elemanları ve sıcak su kazanlarıdır.

MARTENZİTİK PASLANMAZ ÇELİK (410,420,431)
⦁    Martenzitik paslanmaz çelikler, karbon oranı %1,2’ye kadar, krom oranı %11-18 arası olan çeliklerdir.
⦁    Orta derece korozyon dayanımına sahiptirler.
⦁    En önemli özelliği sertleştirme ısıl işlemine tabi tutularak sulandırılmalarıdır.
⦁    Martensitik grubunun sertleştirilebilme özelliği; Yüksek Çekme - Sürtünme - Yorulma Dayanımı gerektiren yerlerde kullanım için idealdir.
⦁    Başlıca kullanım alanları kesici aletlerdir. Bu çelik çoğunlukla türbin kanatları, bıçaklar, ve ameliyat aletlerinde kullanılır.
Diğer paslanmaz çelik türlerinde olduğu gibi, martenzitik çeliklerde de en yaygın kullanım endüstriyel alanlarda görülmektedir. Özellikle orta düzey korozyon riskinin olmasına rağmen, yüksek düzeyde dayanıklılığa gereksinim duyulan alanlarda martenzitik paslanmaz çeliğe rastlamak mümkündür.
Yüksek ısı direnci dolayısıyla(650 dereceye kadar) termik santrallerde martenzitik çeliklerden istifade edilmektedir. Endüstriyel mutfaklarda kullanılan pek çok mutfak malzemesi ve çatal-kaşık-bıçak takımlarının üretiminde de martenzitik çelik tercih edilmektedir.

DUBLEKS PASLANMAZ ÇELİKLER (1.4462, 1.4410 vb.)
Dubleks paslanmaz çelikler, Krom oranı %18-28, Nikel oranı %5-8 aralığındaki çeliklerdir.
Bu grup çelikler genelde %2 ila 4 oranında molibden içerdiğinden iyi mukavemet özelliğinin yanında sünektirler.
Başlıca kullanım alanları kimyasal gereç imalatı, petrokimya, kağıt ve gemi inşa sanayidir.
Çökeltme yoluyla sertleştirilebilen Paslanmaz Çelikler (1.4462, 1.4410 vb.)
Çökeltme yoluyla sertleştirilebilen paslanmaz çelikler, alüminyum gibi katı çözeltiye girme ve yaslandırma (çökeltme) ısıl işlemi ile çeliğe sertleşebilme olanağı sağlayan alaşım elementleri içerir.
Bu çelikler ayrıca martensitik, yarı östenitik, östenitik çökelme çelikleri olarak alt gruplara ayrılırlar.