Faydalı Bilgiler

Alaşım Elementlerinin Çelik Yapısına Etkisi

Alaşımlamanın Amacı

Çeliklere alaşım elementi katılmasının belli başlı amaçları aşağıdaki şekilde sıralanabilir.

Sertleşme kabiliyetini iyileştirmek

Sertlik, mukavemet ve tokluğu artırmak,

Düşük ve yüksek sıcaklıklardaki mekanik özellikleri iyileştirmek,

Aşınma direncini artırmak,

Korozyon direncini artırmak,

Manyetik Özellikleri iyileştirmek.

Alaşım elementlerinin çelik yapısına etkileri aşağıdaki şekilde tanımlanabilir.

Karbon (C):

Mukavemet ve sertleşme kabiliyeti sağlar. Şekillenebilirliği ve kaynak kabiliyetini azaltır.

Krom (Cr):

Sertleşme derinliği, ısıl mukavemet, korozyona dayanıklılık sağlar. Krom paslanmaz çeliklerin temel alaşım elementidir.

Nikel (Ni):

Sertleşme derinliği, süneklik, ısıl genleşmeye olumlu etkileri vardır. Nikelin darbe tokluğunu ve tavlı çeliklerde dayanımı

artırır. Nikel östenitik paslanmaz çeliklerin kromdan sonra ikinci en önemli alaşım elementidir. Östenitik paslanmaz

çeliklerdeki nikel miktarı %7-20 arasındadır.

Mangan (Mn):

Dayanımı artırır.Sertleşme derinliği, kaynak kabiliyeti, sünekliği geliştirir. Kükürt (S) ile bağlanarak(MnS), kükürdün sebep

olacağı kırılganlığı (kırılgan FeS bileşimini) engeller.

Silisyum (Si):

Yüksek sıcaklığa dayanıklılık ve manyetik özellikleri geliştirir; çekme dayanımını ve elastikiyeti geliştirir. Oksijen giderici

olarak çelikte yer alır.

Molibden (Mo):

Isıl mukavemet, temper(meneviş) gevrekliği, korozyona, aşınmaya dayanıklılık sağlar.

Vanadyum (V):

Isıl mukavemet, temperlenmeye dayanıklılık sağlar. Tane küçültücü ve karbür yapıcı etkisi vardır; dayanımı artırır.

Sertleşebilme kabiliyetini geliştirir.

Tungsten (W):

Isıl sertlik, temperlenmeye dayanıklılık, aşınma mukavemeti sağlar. Yükselen sıcaklıkta sertliği korur. Bu nedenle hız

çeliklerinde vs yararlanılır.

Kobalt (Co):

Alaşımlı takım çeliklerinde kullanılan bir alaşım elementidir. Takım çeliklerinin sıcakta sertliğini muhafaza etmesi için

kullanılır. Aşınma mukavemeti sağlar.

Titanyum (Ti):

Vanadyum gibi tane küçültücü etkisi vardır. Ancak bu etkisi vanadyumun etkisinden daha yüksektir.

Alüminyum (Al):

Oksijen gidermek için kullanılır. Akma dayanımını ve darbe tokluğunu arttırıcı etki gösterir. Ayrıca alüminyumun tane

küçültücü etkisi vardır, nitrasyon çeliklerinin temel alaşım elementidir. Bazı mikro alaşımlı çeliklerde de nitrür ve karbonitrür

oluşturan mikro alaşım elementi olarak da kullanılır.

Kurşun (Pb):

Haddelenebilirliği azaltır. Haddeleme esnasında kopmalara neden olur, yüzey kalitesini olumsuz yönde etkiler. Çeliklerin

talaşlı şekillendirme kabiliyetine artırır, bu yüzden otomat çeliklerinde alaşım elementi olarak kullanılır.

Azot (N):

İstenmeyen bir elementtir. Azot kırılganlığına neden olur, eğme özelliklerini çok kötüleştirir.

Bakır (Cu):

Akma ve çekme dayanımını arttırır, yüzde uzamayı ve şekillenebilirliği azaltır. Korozyon dinencini yükseltir.

Kalay (Sn):

Akma ve çekme dayanımlarını pek etkilemez, fakat sıcak haddelemelerde sorunlar yaratır.

Kükürt (S):

Akma ve çekme mukavemetine etkisi yok denecek kadar azdır. Fakat malzemenin yüzde uzamasına ve tokluğuna etkisi

çok fazladır. Kükürt malzemenin tokluğunu ve sünekliğini önemli ölçüde azaltır. Kükürt çelik içinde çeliğin üretiminden

kalan bir elementtir ve yukarıda belirtilen istenmeyen özellikleri nedeniyle yapıdan mümkün mertebe uzaklaştırılır.

Sadece talaşlı şekillendirilmeye uygun otamat çeliklerinde kükürt miktarı yüksek tutulur.

Fosfor (P):

Fosfor çeliğin akma ve çekme dayanımını arttırır, yüzde uzamayı ve eğme özelliklerini çok fazla kötüleştirir, soğuk

kırılganlık yaratır, talaşlı şekillendirme kabiliyetini arttırır. Fosfor çelik içinde üretim işlemlerinden kalan bir elementtir

ve istenmeyen özellikleri nedeniyle mümkün mertebe yapıdan uzaklaştırılır.

Mn*

Mn**

Ni*

Ni**

Sertlik

↑

↓↓↓

↑↑

↑

↓↓

–

↑

–

↑

Mukavemet

↑

↑↑

↑

–

↑

–

↑

Akma Noktası

↑↑

↑

↓

↑↑

↑

↓

–

↑

–

↑

Uzama

↓

↔

↑↑↑

↓

↔

↑↑↑

–

↓

↔

↓

Darbe Direnci

↓

↔

–

↓

↔

↑↑↑

↓

–

↑

↓

↑

↓

↓↓↓

Elastisite

↑↑↑

↑

–

↑

–

↓

–

↑

–

Isı Dayanımı

↑

↔

–

↑

↑↑↑

–

↑↑↑

↑↑

–

Soğutma Hızı

↓

↓↓

↓↓↓

↓↓

–

↓↓

↓

↑↑

↓↓

–

Aşınma Direnci

↓↓↓

↓↓

–

↑

↓↓

–

↑↑↑

↑↑

↑↑↑

↑↑

–

Dövülebilirlik

↓

↑

↓↓↓

↓

↓↓↓

↓↓

↑

↓

↓↓↓

İşlenebilirlik

↓

↓↓↓

–

↓

↓↓↓

–

↓↓

–

↔

↓

↑↑↑

↓↓↓

Oksitlenme eğilimi

↓

↔

↓↓

↓↓↓

↓

↓↓

↓

↑↑

–

↓↓

Korozyon direnci

–

↑↑↑

–

↑↑

–

↑

–

↓

↑↑

↑ Artar // ↓ Azalır // ↔ Değişmez // – Etkisi yok ya da bilinmiyor //

* Östenitik Çelik // ** Perlitik çelik

Sertlik Çevrim Tablosu


BRINEL SERTLİK	VICKERS SERTLİK	ROCKWELL C SERTLİK	ÇEKME DAYANIMI	BRINEL SERTLİK	VICKERS SERTLİK	ROCKWELL C SERTLİK	ÇEKME DAYANIMI	BRINEL SERTLİK	VICKERS SERTLİK	ROCKWELL C SERTLİK	ÇEKME DAYANIMI

HB	HV	HRC	N/mm2	HB	HV	HRC	N/mm2	HB	HV	HRC	N/mm2
76.0	80	──	265	233	245	21.3	785	(494)	520	50.5	1700
80.7	85	──	270	238	250	22.2	800	(504)	530	51.1	1740
85.5	90	──	285	242	255	23.1	820	(513)	540	51.7	1775
90.2	95	──	305	247	260	24.0	835	(523)	550	52.3	1810
95.0	100	──	320	252	265	24.8	850	(532)	560	53.0	1845
98.8	105	──	335	257	270	25.6	865	(542)	570	53.6	1880
105	110	──	350	261	275	26.4	880	(551)	580	54.1	1920
109	115	──	370	266	280	27.1	900	(561)	590	54.7	1955
114	120	──	385	271	285	27.8	915	(570)	600	55.2	1995
119	125	──	400	276	290	28.5	930	(580)	610	55.7	2030
124	130	──	415	280	295	29.2	950	(589)	620	56.3	2070
128	135	──	430	285	300	29.8	965	(599)	630	56.8	2105
133	140	──	450	295	310	31.0	995	(608)	640	57.3	2145
138	145	──	465	304	320	32.2	1030	(618)	650	57.8	2180
143	150	──	480	314	330	33.3	1060	──	660	58.3	──
147	155	──	495	323	340	34.4	1095	──	670	58.8	──
152	160	──	510	333	350	35.5	1125	──	680	59.2	──
156	165	──	530	342	360	36.6	1155	──	690	59.7	──
162	170	──	545	352	370	37.7	1190	──	700	60.1	──
166	175	──	560	361	380	38.8	1220	──	720	61.0	──
171	180	──	575	371	390	39.8	1255	──	740	61.8	──
176	185	──	595	380	400	40.8	1290	──	760	62.5	──
181	190	──	610	390	410	41.8	1320	──	780	63.3	──
185	195	──	625	399	420	42.7	1350	──	800	64.0	──
190	200	──	640	409	430	43.6	1385	──	820	64.7	──
195	205	──	660	418	440	44.5	1420	──	840	65.3	──
199	210	──	675	428	450	45.3	1455	──	860	65.9	──
204	215	──	690	437	460	46.1	1485	──	880	66.4	──
209	220	──	705	447	470	46.9	1520	──	900	67.0	──
214	225	──	720	(456)	480	47.7	1555	──	920	67.5	──
219	230	──	740	(466)	490	48.4	1595	──	940	68.0	──
223	235	──	755	(475)	500	49.1	1630	──	──	──	──
228	240	20.3	770	(485)	510	49.8	1665	──	──	──	──

Çeliklerin Kaynak Yapılabilirliği

Kaynak kabiliyeti kavramında kaynak edilen parçanın kimyasal bileşiminin etkisi oldukça önemlidir. Özellikle Karbon (C)

ve Mangan (Mn), alaşımsız çeliğin sertleşme kabiliyetine etki eden en önemli iki elementtir. Düşük alaşımlı çeliklerde ise,

çeliğin bileşiminde bulunan Karbon ve Mangan’a ek olarak Krom (Cr), Molibden (Mo), Vanadyum (V), Nikel (Ni) ve Bakır (Cu)

gibi alaşım elementleri de sertliğe katkıda bulunur. Bu elementlerin sertliğe katkılarını belirlemek üzere Karbon Eşdeğeri

kavramı oluşturulmuştur. Bu kavramda, çeliğin bileşimindeki alaşım elementlerinin oluşturduğu sertliğe eşdeğer sertliği

veren karbon miktarına Karbon Eşdeğeri denilmektedir. Uluslararası Kaynak Enstitüsü’nün (IIW) IX No’ lu Komisyonunun

kabul ettiği karbon eşdeğeri ( Ceş )formülü aşağıdaki gibidir;

Ceş

=

C

+

Mn

+

Cr+Mo+V

+

Ni+Cu

6

5

15

Yukarıda verilen formül, çeliklerde kaynak sırasındaki hızlı soğumayı engellemek amacıyla kullanılan ön tavlama

işlemi için de bir kılavuz olarak görülebilir. Karbon eşdeğeri ön tavlama sıcaklığı arasında kabaca aşağıdaki şekilde bir

ilişki mevcuttur.

Karbon Eşdeğeri (Ceş) (%)

Ön Tavlama Sıcaklığı (ºC)

0,45 < Ceş

Normal atmosferik koşullarda ön tavlamaya gerek yoktur.

0,45 ≤ Ceş ≤ 0,60

100 – 200

Ceş > 0,60

200 – 300

Sonuç olarak; bir çeliğin kaynak yapılması istenildiğinde akla gelen ilk konu çeliğin kimyasal bileşimi olmalıdır. Kaynak

edilecek çeliğin normu öğrenilmeli ve çelik sertifikasında bulunan kimyasal analiz tablolarından içeriği ve karbon eşdeğeri

tespit edilmelidir. Parça kalınlığına bakılıp ve seçilen elektrot çapına göre bir öntav uygulanıp uygulanmayacağına karar

verdikten sonra kaynak işlemi yapılmalıdır.

Çelik Malzeme İsimlendirilirken Kullanılan İlave Semboller

Sembol

Tanım

Sembol

Tanım

+A (TC)

Yumuşak Tavlı

+QT (TF)

Su Verilmiş ve Temperlenmiş (Islah İşlemi)

+AC

Küreselleştirme Tavlaması

+QW

Suda Su Verilmiş

+AR

Haddelendiği Şekilde

+RA

Rekristalizasyon Tavlı

+AT

Çözelti Tavlaması

Soğuk Kesme Tavlı

+BC

Sıcak Şekillendirilmiş ve Kumlanmış

+SR

Gerilim Giderme

+BK

Parlak, Çekme İşleminden Sonra Isıl İşlemsiz

Temperli

+BKW

Sınırlı Deformasyonu İçeren Soğuk Çekme

Isıl İşlemsiz

Soğuk Çekilmiş

+WW

Sıcak Şekillendirme

+CH

Çekirdek Sertleşebilirliği

Sertleştirilmiş ve Temperlenmiş

+CR

Soğuk Haddelenmiş

Brinnel Testi Sertliği

+HC

Sıcak Haddeleme, Mütakiben Soğuk Sertleştirme

Vickers Testi Sertliği

Maksimum Aralıkta Normal Sertleştrilebilirlik

Rockwell Testi Sertliği

+HH

Sertleşebilirlik Üst Sınırla Sınırlandırılmış

HRC

Rockwell C Tipi Test Sertliği

+HR

Belirli Bir Aralıktaki Sertlikte İşlenmiş

…..E

Maks. Kükürt (S) İçeriği Belirtilmiş (C45E,…)

İzotermal Tavlama

…..R

Sınırlandırılmış Bir Aralıktaki Kükürt (S) İçeriği (C45R,…)

+N (TD)

Normalizeli

…..K

Soğuk Çekim (C15K,…)

+NT

Normalizeli ve Temperli

…K…

Durgun Çelik – Deokside Edilmiş Çelik (Al ve Si ilaveli) (CK15)

Çökelme Sertleşmesi

…m…

%0.020-0.040 Aralığında Kükürt (S) İçeriği İle Sınırlandırılmış (Cm55)

+PE

Kabuk Soyma

X…..

Yüksek Alaşımlı Çelik (X20Cr13)

+PL

Parlatılmış

…..J2

-20ºC’da 27 J Darbe Dayanımı (S355J2)

Su Verilmiş (Söndürülmüş)

…..J0

0ºC’da 27 J Darbe Dayanımı (S355J0)

+QA

Havada Su Verilmiş

…..JR

+20ºC’da 27 J Darbe Dayanımı (S355JR)

+QO

Yağda Su Verilmiş

…..G3

Durgun Çelik – Deokside Edilmiş Çelik (Al ve Si ilaveli) (S355J2G3)

Teknik Bilgiler

mac PARLAK ÇELİK

Hemen bize hızlıca ulaşabilirsiniz.

+90 232 877 17 29
info@macbrightsteel.com.tr
Halilbeyli OSB Mah. Nif Cad. No:20 Kemalpaşa / İzmir, Türkiye

İletişim Formu