Çelik, esas olarak demir ve karbon alaşımıdır, ancak genellikle karbon içeriği %2'den azdır. Çok fazla olmasa da, mukavemetini ve sertliğini etkileyen temel unsur karbondur. Paslanmaz çelik, demir, krom, nikel ve bazen molibden gibi diğer elementleri içeren bir alaşımdır. Krom, paslanmaz çeliği korozyona karşı mükemmel derecede dirençli kılar.

• Karbon Çelik: Birincil bileşenleri demir ve karbon olup, karbon içeriği genellikle %0,2 ile %2,1 arasında değişir. Manganez, silisyum, fosfor ve kükürt gibi diğer elementler de az miktarda bulunabilir.
• Paslanmaz çelik: Esas olarak demir, karbon ve en az %10,5 kromdan (bazen de nikel) oluşur. Krom ilavesi, havadaki oksijenle reaksiyona girerek yoğun bir krom oksit tabakası oluşturduğu ve paslanmaz çeliğe pas ve korozyona karşı dayanıklılık kazandırdığı için hayati önem taşır.

Özelliklerde Farklılık

Paslanmaz çelik ve çelik, bileşimlerindeki farklılıklar nedeniyle oldukça farklı özelliklere sahiptir. Normal çeliğin aksine, paslanmaz çelik, pas ve korozyonu önleyen koruyucu bir oksit tabakası oluşturan krom içerir.

Estetik açıdan paslanmaz çelik, normal çeliğe göre daha cilalı ve moderndir. Çoğu karbon çeliği türü manyetiktir ve bu, belirli uygulamalarda avantaj sağlayabilir. Ancak 304 veya 316 gibi paslanmaz çelikler manyetik değildir.

Çelik ve Paslanmaz Çelik: Üretim Süreçleri

Çelik ve paslanmaz çelik üretim süreçleri, hammaddelerin nihai ürünlere dönüştürülmesi için çeşitli üretim aşamalarını içerir. Çelik ve paslanmaz çelik üretiminde yer alan kritik üretim süreçleri şunlardır:

Çelik Üretim Prosesleri

A. Demircilik

Bu işlem sırasında demir cevheri, kok (karbon) ve akılar (kireçtaşı) yüksek fırına beslenir. Yoğun ısı demir cevherini eritir ve karbon, demir oksidi indirgeyerek sıcak metal olarak bilinen erimiş demir üretir.

B. Çelik Üretimi

Örnek olarak temel oksijen fırını (BOF) prosesini ele alalım. BOF prosesi, yüksek fırın sıcak metalinin (DRI) bir dönüştürücü kabına yüklenmesini içerir. Tekneye yüksek saflıkta oksijen üflenerek, kirleticiler oksitlenir ve karbon içeriği azaltılarak çelik üretilir.

C. Sürekli Döküm

Sürekli döküm, erimiş çeliğin levha, kütük veya blum gibi yarı mamul ürünlere dökülmesidir. Erimiş çeliğin su soğutmalı bir kalıba dökülmesi ve sürekli bir tel haline getirilmesiyle elde edilir. Tel daha sonra istenen uzunluklarda kesilir.

D. Şekillendirme ve Şekillendirme

Haddeleme: Sürekli dökümden elde edilen yarı mamul çelik ürünleri, kalınlığı azaltmak, yüzey kalitesini iyileştirmek ve istenilen boyutlara ulaşmak için sıcak veya soğuk haddeleme makinelerinde haddelenir.

Dövme: Dövme, ısıtılmış çeliğin basınç kuvvetleri kullanılarak şekillendirildiği bir işlemdir. Genellikle yüksek mukavemet ve dayanıklılık gerektiren bileşenlerin üretiminde kullanılır.

Paslanmaz Çelik Üretim Prosesleri

A. Paslanmaz Çelik Üretimi

Eritme: Paslanmaz çelik, demir cevheri, krom, nikel ve diğer alaşım elementlerinin bir kombinasyonunun elektrik ark fırınlarında veya indüksiyon fırınlarında eritilmesiyle üretilir.

Rafinasyon: Erimiş paslanmaz çelik, bileşimi ayarlamak, safsızlıkları gidermek ve istenen özellikleri kontrol etmek için argon oksijen dekarbürizasyonu (AOD) veya vakum oksijen dekarbürizasyonu (VOD) gibi rafinasyon işlemlerinden geçer.

B. Şekillendirme ve Şekillendirme

Sıcak Haddeleme: Paslanmaz çelik külçeler veya levhalar ısıtılır ve kalınlıklarını azaltmak ve bobin, levha veya plaka haline getirmek için sıcak haddeleme değirmenlerinden geçirilir.

Soğuk Haddeleme: Soğuk haddeleme, paslanmaz çeliğin kalınlığını daha da azaltır ve istenen yüzey kalitesini sağlar. Ayrıca mekanik özellikleri ve boyut doğruluğunu da iyileştirir.

C. Isıl İşlem

Tavlama: Paslanmaz çelik, iç gerilimleri azaltmak ve sünekliğini, işlenebilirliğini ve korozyon direncini artırmak için bir ısıl işlem süreci olan tavlamaya tabi tutulur.

Söndürme ve Tavlama: Bazı paslanmaz çelik türleri, sertlik, tokluk ve dayanıklılık gibi mekanik özelliklerini artırmak için söndürme ve tavlama işlemlerinden geçer.

D. Bitirme İşlemleri

Turşulama: Paslanmaz çelik yüzeyler, kireç, oksit ve diğer yüzey kirleticilerini gidermek için asitli bir çözeltide turşulanabilir.

Pasivasyon: Pasivasyon, paslanmaz çeliğin yüzeyinde koruyucu bir oksit tabakası oluşturarak korozyon direncini artıran bir kimyasal işlemdir.

Uygulanacak özel prosesler, istenilen çelik veya paslanmaz çelik kalitesine ve nihai ürünün amaçlanan uygulamasına bağlı olarak değişiklik gösterebilir.

Çelik ve Paslanmaz Çelik: Güç ve Dayanıklılık

Çeliğin mukavemeti öncelikle karbon içeriğine ve manganez, silisyum ve eser miktardaki farklı bileşenler gibi diğer alaşım elementlerine bağlıdır. Yüksek mukavemetli düşük alaşımlı (HSLA) ve gelişmiş yüksek mukavemetli çelikler (AHSS) gibi yüksek mukavemetli çelikler, otomotiv üretimi ve inşaat gibi zorlu uygulamalarda kullanılır. Paslanmaz çelik genellikle çelikten daha düşük mukavemete sahiptir, ancak yine de çoğu uygulama için yeterli mukavemete sahiptir.

Çelik ve Paslanmaz Çelik: Maliyet Karşılaştırması

Fiyat açısından bakıldığında çelik, paslanmaz çelikten genellikle daha ucuzdur ve bu da onu birçok proje için bütçe dostu bir seçim haline getirir, çünkü paslanmaz çelik, hem üretim süreci hem de bileşimi açısından çelikten daha pahalıdır.

Çelik ve Paslanmaz Çelik: Uygulamalar

Çelik ve paslanmaz çelik, çeşitli endüstrilerde çeşitli uygulamalarda kullanılan çok yönlü malzemelerdir. Mukavemeti ve dayanıklılığıyla çelik, köprüler, binalar ve altyapı gibi inşaat projelerinde yaygın olarak kullanılır. Yapısal bileşenler için popüler bir seçimdir.

Paslanmaz çeliğin korozyona dayanıklı özellikleri, onu nem veya kimyasallara maruz kalmanın sorun olduğu ortamlar için ideal hale getirir. Bu da paslanmaz çeliği mutfak aletleri, gıda işleme ekipmanları, tıbbi cihazlar ve mücevherler için en iyi seçim haline getirir.

Otomotiv endüstrisinde her iki malzeme de önemli rollere sahiptir; çelik, dayanıklılığı nedeniyle genellikle araç şasilerinde kullanılırken, paslanmaz çelik de yüksek sıcaklıklara ve korozyona karşı dayanıklılığı nedeniyle egzoz sistemlerinde kullanılır.

Çözüm

Normal çelik ile paslanmaz çelik arasındaki temel fark şudur:korozyon direnciNormal çelik güçlü ancak paslanmaya meyilliyken, paslanmaz çelik, koruyucu bir oksit tabakası oluşturan krom sayesinde paslanmaya karşı dayanıklıdır. Uygulamaya bağlı olarak, performans ve maliyet arasında denge kuracak uygun malzemeyi seçebilirsiniz.