Martensitik paslanmaz çelik
Martensitik paslanmaz çelik, martensit iç yapıya sahip bir paslanmaz çelik alaşımı türüdür. Yaşlandırma ve ısıl işlem yoluyla sertleştirilebilir ve temperlenebilirler. Kristal yapısı yüzey merkezli tetragonal (YMT) olup ferritik paslanmaz çeliklere benzerler. Diğer ana paslanmaz çelik türleri östenitik, ferritik, dubleks ve çökeltme sertleştirilmiştir.[1]
Ana bileşimi % 11.5-18'ini oluşturan krom ve % 1.2'ye kadar karbon ve düşük miktarda nikel içerir. Düşük nikel içeriği, diğer paslanmaz çelik türlerine kıyasla daha az korozyona dayanıklı olmasını sağlarken,[2] yüksek karbon yüzdesi, karbon çeliklerine benzer şekilde ısıl işlemle sertleştirilebilmesini sağlar.
Tarihçe
[değiştir | kaynağı değiştir]1912'de Sheffield, İngiltere'deki Brown-Firth araştırma laboratuvarından Harry Brearley, silah namluları için korozyona dayanıklı bir alaşım ararken, martensitik bir paslanmaz çelik alaşımı keşfetti ve daha sonra sanayileştirdi. Keşif, iki yıl sonra New York Times'ta Ocak 1915'te yayınlanan bir gazete makalesinde duyuruldu. Brearly, 1915 yılında bir ABD patenti için başvurdu. Bu daha sonra İngiltere'de Firth Vickers tarafından "Staybrite" markası altında pazarlandı ve 1929'da Londra'daki Savoy Hotel'in yeni giriş gölgeliği için kullanıldı.
Karakteristik vücut merkezli tetragonal martensit mikroyapısı ilk olarak 1890'larda Alman mikroskopist Adolf Martens tarafından gözlemlendi. 1912'de Elwood Haynes, martensitik paslanmaz çelik alaşımı üzerine ABD patenti başvurusunda bulundu. Bu patent 1919 yılına kadar verilmedi.
Genel bakış
[değiştir | kaynağı değiştir]Martensitik paslanmaz çelikler, %12 ila %17 krom, %0,10 (kalite 410) ila %1,2 (kalite 440C) karbon bileşimi etrafında inşa edilmiş yüksek veya düşük karbonlu çelikler olabilir:
- Yaklaşık %0,4 C'ye kadar çoğunlukla pompalar, vanalar ve şaftlar gibi uygulamalarda mekanik özellikleri için kullanılırlar.
- % 0.4C'nin üzerinde, çoğunlukla çatal bıçak takımı cerrahi bıçakları, plastik enjeksiyon kalıpları ve nozullar gibi sertliğin, mukavemetin ve aşınma direncinin gerektiği yerde kullanılırlar.
Daha yüksek bir krom ve / veya Molibden içeriğine izin veren bazı türleri Nikel (kalite 431) içerebilirler, böylece korozyon direncini arttırırlar ve karbon içeriği de daha düşük olduğu için tokluk artar. Düşük karbon, %13 krom ve %4 Nikel ile EN 1.4313 (CA4NM) sınıfı, iyi mekanik özellikler, iyi dökülebilirlik ve iyi kaynaklanabilirlik sunar. Çin'deki devasa "Üç Boğaz" barajı da dahil olmak üzere dünyadaki neredeyse tüm hidroelektrik türbinleri için kullanılmaktadır.
Bor, kobalt, Niyobyum, Titanyum ilaveleri, yüksek sıcaklık özelliklerini, özellikle sürünme direncini geliştirir. Bu elementler, buhar türbinlerindeki ısı eşanjörleri için kullanılır.
Spesifik bir kalite olan kalite 630 (17-4 PH) martensitiktir ve 475 °C'de çökeltme ile sertleşir.
Kimyasal bileşim
[değiştir | kaynağı değiştir]| Ağırlıkça % olarak kimyasal bileşim (ana alaşım elementleri) | ||||||||
| EN
Çelik tanımı |
EN
Numarası |
AISI
Numarası |
||||||
| Numarası | C | Cr | Mo | Diğer | Açıklama | |||
| X12Cr13 | 1.4006 | 410 | 0.12 | 12.5 | — | — | Temel kalite, paslanmaz mühendislik çeliği olarak kullanılır | |
| X20Cr13 | 1.4021 | 420 | 0.20 | 13.0 | — | — | Temel kalite, paslanmaz mühendislik çeliği olarak kullanılır | |
| X50CrMoV15 | 1.4116 | - | 0.50 | 14.5 | 0.65 | V: 0.15 | Esas olarak profesyonel bıçaklar için kullanılır | |
| X14CrMoS17 | 1.4104 | 430F | 0.14 | 16.5 | 0.40 | S: 0.25 | Kükürt ilavesi işlenebilirliği artırır | |
| X39CrMo17-1 | 1.4122 | - | 0.40 | 16.5 | 1.10 | — | Esas olarak profesyonel bıçaklar için kullanılır | |
| X105CrMo17 | 1.4125 | 440C | 1.10 | 17.0 | 0.60 | — | Takım çeliği kalitesi (440C), yüksek aşınma direnci | |
| X17CrNi16-2 | 1.4057 | 431 | 0.17 | 16.0 | — | Ni: 2.00 | Nikel, daha yüksek süneklik ve tokluk için karbonun yerini alır | |
| X4CrNiMo16-5-1 | 1.4418 | - | ≤ 0.06 | 16.0 | 1.10 | Ni: 2.00 | Martensitiklerin en yüksek korozyon direnci | |
| X5CrNiCuNb16-4 | 1.4542 | 630 (17-4PH) | ≤ 0.07 | 16.0 | - | Ni: 4.00
Cu: 4.00 Nb: 5xC to 0.45 |
Çökeltme sertleştirme derecesi
Yüksek mukavemet. Havacılıkta kullanılır | |
Özellikle çatal bıçak takımı için standartlarda listelenmeyen birçok tescilli sınıf vardır.
Uygulama
[değiştir | kaynağı değiştir]
Martensitik paslanmaz çelikler, karbon içeriklerine bağlı olarak, pompalarda, valflerde ve tekne şaftlarında korozyon direnci ve yüksek mukavemeti için sıklıkla kullanılır.
Ayrıca çatal bıçak takımları, tıbbi aletler (neşterler, tıraş makineleri ve iç kelepçeler), bilyalı rulmanlar, tıraş bıçakları, polimerler için enjeksiyon kalıpları ve bisiklet ve motosikletler için fren disklerinde aşınma direnci için de kullanılırlar.
Ayrıca bakınız
[değiştir | kaynağı değiştir]Kaynakça
[değiştir | kaynağı değiştir]- ^ "Paslanmaz Çelik" (PDF). 5 Ağustos 2023 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi.
- ^ "What is Martensitic Steel?". 20 Nisan 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi.