Paslanmaz Çelik
Nedir?


1. Paslanmaz Çelikler

Paslanmaz çelik bir demir alaşımıdır. İçerisinde min %10.5 Cr ve max %1.2 C elementi içermelidir. Paslanmaz çelikte kullanılan Cr elementinin önemi; malzeme yüzeyinde oksit tabakası oluşturması (Cr2O3) ve böylece malzemenin oksijenden korunmasını sağlamasıdır.

Paslanmaz çelikteki Cr ve pasivasyon oranı, çeliğin paslanmazlık kalitesini belirler.

Malzeme yüzeyinde oluşan oksit tabakası gözle görülemeyecek kadar incedir ve su geçirmezdir.


2. Paslanmaz Çelik Türleri

∙ Ferritik Paslanmaz Çelikler

∙ Östenitik Paslanmaz Çelikler

∙ Martenzitik Paslanmaz Çelikler

∙ Ferritik – Östenitik ( Dublex ) Paslanmaz Çelikler


2.1. Ferritik Paslanmaz Çelikler

Bu tip paslanmaz çelikler düşük karbon içerirler ve %12-18 arasında Cr içerirler. Orta düzeyde korozyon dayanımı sağlarlar. Östenitik çelikler gibi kolay şekil verilemezler. Manyetik özellik gösterirler ve ısıl işlemle dayanımları arttırılamaz.

Bazı Kullanım Yerleri : Mutfak gereçleri, dekoratif uygulamalar, otomobil şasi parçaları, egzoz elemanları, sıcak su tankları…


2.2. Martenzitik Paslanmaz Çelikler

Yüksek sıcaklıklarda östenitik yapıya sahip olan ve% Cr miktarı %0,1 ‘den fazla olan paslanmaz çeliklere su verilirse, östenitik yapı, martenzitik yapıya dönüşür. Martenzitik yapı, mukavemeti ve sertliği yüksek olan bir yapıdır fakat; kırılganlığı da nispeten daha fazladır. Fazla sertlik kırılganlığı da doğuracağından, imalat aşamasında tavlama yapılarak sertliği bir miktar düşürülebilir ve dayanımı istenilen düzeye getirilebilir.

Orta düzeyde korozyon dayanımları vardır, ısıl işlem uygulanabilir, manyetiktir ve kaynak edilebilme kabiliyetleri düşüktür.

Bazı Kullanım Yerleri : Bıçaklar, ameliyat aletleri…


2.3. Östenitik Paslanmaz Çelikler

Paslanmaz çeliğin içerisinde nikel katıldığında, oda sıcaklığında östenitik yapı elde edilmiş olur. Oda sıcaklığında sağlanan östenitik yapı, malzemelere plastik şekil verme imkanı, yüksek dayanım ve iyi korozyon dayancı sağlar. Mekanik dayanımları ısıl işlemle arttırılamaz ancak; soğuk şekil verme ile arttırılabilir. Normalde manyetik olmayan bu tip çelikler, soğuk şekil verme ile birlikte kısmi olarak manyetik özellik de kazanabilirler.

İyi kaynak edilebilme kabiliyetleri vardır, hijyeniktirler, düşük sıcaklıktaki darbe dayanımları iyidir.

Bazı Kullanım Yerleri : Makine ve imalat sanayi, mimari uygulamalar, gıda işleme ekipmanları…


2.4. Ferritik – Östenitik ( Dublex ) Paslanmaz Çelikler

Bu tip çelikler aynı anda hem ferritik hem de östenitik yapıyı bir arada bulundurur. Bu iki yapıyı bir arada bulundurdukları için, hem yüksek mukavemet, sertlik hem de tokluk özelliklerini aynı anda sağlar. Korozif ortamlardaki yorulma dayanımı çok iyidir. İyi kaynak edilebilirlik ve şekil verme özellikleri vardır.

Bazı Kullanım Yerleri : Deniz ve tuzlu su ortamında, petrokimya sektöründe, eşanjör imalatında…


3. Paslanmaz Çeliklerin Asitlere Dayanımı

Paslanmaz çeliklerin genellikle asitlere karşı dayanıklı oldukları kabul edilir. Ancak bu husus, asitlerin tipi, konsantrasyonu çelik tipi ve ortam sıcaklığı ile yakından alakalıdır. Örnek olarak 904 tipindeki paslanmaz çelikler oda sıcaklığında yüksek konsantrasyondaki sülfirik asitlere karşı dayanıklı olmalarına rağmen, 304 kalite paslanmaz çelik, düşük konsantrasyonlara bile dayanamamaktadır.

304L ve 430 kalite paslanmaz çelikler nitrik asite karşı dayanıklı iken, hidroklorik asit bütün paslanmaz çeliklere zarar verebilmektedir.


4. Paslanmaz Çeliklerin Bazlara Dayanımı

300 Serisi paslanmaz çelikler, yüksek konsantrasyonlarda bazlara direnç gösterebilirler. Ancak yine aynı seri paslanmaz çelikler daha güçlü bir baz tipi olan “Sodyum Hidroksit“ e karşı dayanıksızdır.

Burada dikkat edilmesi gereken husus şudur;

Paslanmaz çelik kesinlikle hiçbir zaman paslanmayacak anlamına gelmemelidir. Her tip paslanmaz çelik kendi özelliklerine uygun yerlerde kullanılır ise, uzun süre yıpranmadan kullanılabilir. Ancak; kendi kimyasal ve mekanik dayanımlarına uygun olmayan yerlerde kullanılırsa paslanmazlık özelliğini kaybeder.


5. Paslanmaz Çeliklerin Manyetiklik Özellikleri

Ferritik ve martenzitik paslanmaz çelikler manyetiktir.

Östenitik paslanmaz çelikler manyetik değildir.

Soğuk şekil verilen östenitik paslanmaz çelikler bir miktar manyetik özellik kazanır.

Burdan da anlaşılacak şey şudur ;

Eğer östenitik bir paslanmaz çelik mıknatıs tutuyor ise, soğuk şekillendirilmiş demektir.


6. Temizlik

Paslanmaz çelikler kullanım öncesinde temizlenmelidir. Bu tip çeliklerin yüzeylerindeki kontamine birikintiler ilerde paslanmaz çeliğin paslanmasına neden olabilmektedir. Temiz bir bez ve su ile ya da özel temizleme solüsyonları ile temizleme yapılabilir. Yalnız burada dikkat edilmesi gereken husus, temizleme sonrası, su ya da solvent artıklarının yüzeyden kaldırılmasıdır. Çünkü, yüzeyde bulunan su damlacıkları lokal olarak çeliği paslandırabilmektedir.

Ayrıca depolama esnasında paslanmaz çeliklerin, toprak ile teması kesilmeli, karbon çeliklerin depolandığı ya da işlendiği yerlerden uzak tutulmalıdır. Çünkü herhangi bir karbon çelik talaşı paslanmaz çeliğe temas ettiği anda, paslanmaz çelikte paslanma başlayabilmektedir.

Örnek verecek olursak; satın alınan paslanmaz borular, eğer toprak zeminde yağmura maruz kalacak şekilde depolanıyor ise, boruların içerisinde bir miktar yağmur suyu birikecektir, ilerleyen günlerde borunun ıslak kalan kısımları eğer kurutulmaz ise, boru iç yüzeyinden ya da su birikintisi kalan temas yerlerinden paslanmaya başlayacaktır.

Paslanmaz malzemelerin paslanması ile ilgili olarak verilecek bir diğer örnek ise şu şekildedir;

Örnek olarak paslanmaz çelik malzeme borular bir fabrikaya kurulacaktır. Bu boruların tesisat aşamasındayken, montaj sırasında taşıyıcı bir iskelete entegrasyonu yapılır. Boruları taşıyacak iskelet kısım genellikle karbon çelik malzemeden imal edilmektedir. Montajın doğası gereği paslanmaz çelik borular karbon çelik taşıyıcı iskelete temas edecektir ve o şekilde kullanacaktır. Bu husus konusunda önlem alınması çok büyük önem arz etmektedir. Çünkü, karbon çelik şayet paslanmaz çelik ile temas halinde bulunursa, aralarında bir etkileşim olacak ve dolayısıyla temas yerlerinden paslanmalar başlayacaktır. İleriki aşamalarda, paslanmalar iyice artıp, borular delinme noktasına kadar gelebilir. Bu konunun önüne geçmek adına montaj yapan firmanın bazı önlemler alması kaçınılmazdır.

Montaj sırasında kesinlikle karbon çelik taşıyıcı iskelet ile paslanmaz çelik borular temas etmemelidir. Temas yerlerine plastik malzemeler konarak temas önlenebilir ve paslanmanın önüne geçilebilir.

Kullanımdaki genel bir yanlış algı, bu tip çeliklerin asla paslanmayacağı düşüncesidir. Paslanmaz çelikler izole ortamda muhafaza edilmez ise belli bir süre sonunda paslanacaklardır.


7. Paslanmaz Çeliklerin Standartlara Göre İsimlendirilmesi

EN STANDARDI ÇELİK NO.  
EN STANDARDI ÇELİK İSİMİ  
SAE  
UNS  
1.4109
X65CrMo14
440A
S44002
1.4112
X90CrMoV18
440B
S44003
1.4125
X105CrMo17
440C
S44004
1.4016
X6Cr17
430
S43000
1.4408
G-X 6 CrNiMo 18-10
316
S31600
1.4512
X6CrTi12
409
S40900
1.4310
X10CrNi18-8
301
S30100
1.4318
X2CrNiN18-7
301LN

1.4307
X2CrNi18-9
304L
S30403
1.4311
X2CrNiN18-10
304LN
S30453
1.4301
X5CrNi18-10
304
S30400
1.4948
X6CrNi18-11
304H
S30409
1.4303
X5CrNi18-12
305
S30500
1.4841
X22CrNi2520
310
S31000
1.4845
X 5 CrNi 2520
310S
S31008
1.4541
X6CrNiTi18-10
321
S32100
1.4878
X12CrNiTi18-9
321H
S32109
1.4404
X2CrNiMo17-12-2
316L
S31603
1.4401
X5CrNiMo17-12-2
316
S31600
1.4406
X2CrNiMoN17-12-2
316LN
S31653
1.4432
X2CrNiMo17-12-3
316L
S31603
1.4435
X2CrNiMo18-14-3
316L
S31603
1.4436
X3CrNiMo17-13-3
316
S31600
1.4571
X6CrNiMoTi17-12-2
316Ti
S31635
1.4429
X2CrNiMoN17-13-3
316LN
S31653
1.4438
X2CrNiMo18-15-4
317L
S31703
1.4362
X2CrNi23-4
2304
S32304
1.4462
X2CrNiMoN22-5-3
2205
S31803 / S32205
1.4501
X2CrNiMoCuWN25-7-4
J405
S32760
1.4539
X1NiCrMoCu25-20-5
904L
N08904
1.4529
X1NiCrMoCuN25-20-7

N08926
1.4547
X1CrNiMoCuN20-18-7
254SMO  
S31254


8. Paslanmaz Çelik Yüzey Tipleri

No. 0: Sıcak hadde, tavlı

No. 1: Sıcak hadde, tavlı ve pasivasyon yapılmış

No. 2D: Soğuk hadde, tavlı, asitle temizlenmiş ve pasivasyon yapılmış

No. 2B: Soğuk hadde, tavlı, asitle temizlenmiş ve pasivasyon yapılmış ( ekstra parlak haddelenmiş )

No. 2BA: Soğuk hadde, parlak tavlı, asitle temizlenmiş ve pasivasyon yapılmış

No. 3: Mekanik olarak kaba işlenmiş yüzey

No. 4: Fırçalı yüzey

No. 5: Satineli yüzey

No. 6: Mat yüzey

No. 7: Parlak yüzey

No. 8: Ayna yüzey


9. Alaşım Elementlerinin Paslanmaz Çeliğe Etkisi

KROM ( Cr )

Paslanmaz çeliğe, paslanmazlık özelliği kazandıran en önemli elementtir. % Cr miktarı arttıkça paslanmazlık özelliği artar. Krom elementi, çeliğin yüzeyinde oluşturduğu pasif oksit tabakası ile çeliği paslanmaya karşı korur. Güçlü ferrit yapıcı özelliği vardır.

NİKEL ( Ni )

Paslanmaz çeliklere östenitik yapı kazandırmak için katılır. Nikelin çeliğe katılmasıyla, çelik kırılganlığı azalır böylece tok bir yapıya sahip olur. Ayrıca asidik ortamlara dayanımı da arttırır.

MOLİBDEN ( Mo )

Mekanik dayanımı ve korozyon dayanımı arttırmak amacıyla eklenir

BAKIR ( Cu )

Paslanmaz çeliklerin şekillendirilebilirliğini ve asitlere olan dayanımını bir miktar arttırmak için eklenir.

MANGAN ( Mn )

Paslanmaz çeliklerin yüksek sıcaklık dayanımını arttırmak için eklenir. Mangan ayrıca, östenitik yapıcı bir elementtir ve nikel yerine de kullanılabilir.

SİLİSYUM ( Si )

Ferrit yapıcı bir elementtir. Çeliğin oksidasyona olan dayanımını arttırır. Mukavvemeti arttırır.

KARBON ( C )

Çeliğin mekanik dayanımını ve sertliğini arttırır. Karbonun fazla olması paslanmazlık özelliğini Plastik şekil verme ve kaynak edilebilirlik özelliklerini kötü etkiler.

AZOT ( N )

Östenit yapıcı bir elementtir. Mekanik dayanımı arttırır, fakat ferritik çeliklerde çeliğin tokluğunu azaltır.

TİTANYUM ( Ti )

Kuvvetli karbür yapıcı özelliği vardır ve sertliği artırır. Çelik üretimi esnasında deoksidan olarak da kullanılır. Tane inceltici etkiye sahiptir.


10. Paslanmaz Çelik Seçimi Yaparken Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar

Paslanmaz çelik tipi seçilirken kullanıldığı yere uygun bir seçim yapılması önemlidir. Seçim yapılırken, fiyat da göz önüne alınmalıdır ancak; fiyat önem sırasında ilk sıralarda yer alırsa, kullanım açısından ilerde problemler ile karşılaşmak muhtemeldir.

Çeliğin kullanıldığı yer ve satın alınacak malzemenin özellikleri doğru bir şekilde eşleştirilir ise, alınacak paslanmaz çelik uzun yıllar problem çıkmadan kullanılabilir.

Temin edilen malzemenin fiyatı ucuz olduğu için tercih edildiyse, ilerde bunun tutarı tüketiciye daha pahalıya mal olabilir. Örneğin 316 kalite paslanmaz çelik kullanılması gereken bir yerde tasarruf yapılarak 304 kalite paslanmaz çelik kullanılırsa, ilk etapta tasarruf yapılıyor gibi gözükse de, yanlış malzeme seçimi ilerde daha büyük problemlere neden olabilmektedir.

Dikkat edilecek özellikler ;

  ∙ Malzemenin korozyon dayanımı
  ∙ Malzemenin mekanik dayanımı
  ∙ Malzemenin fiziksek özellikleri
  ∙ Malzemenin yüzey özellikleri
  ∙ Kullanılacak ortam sıcaklığı
  ∙ Ne gibi korozif etkenlere karşı kullanılacağı