6-çelikler sınıflandırma ve standartlar

Çelikler
1/29
Çelik?
Demir oranı, içerdiği diğer elementlerin hepsinden daha fazla olan, genelde % 2'den daha
az karbon içeren alaşımlara çelik denir.
Bazı krom çeliklerinde % 2'den biraz daha fazla (% 2,1 gibi) karbon bulunabilir. (X210CrV12
– Soğuk iş takım çeliği). Çelikler için bu istisna dışında, % 2'den fazla karbon içeren demir
alaşımları dökme demirlerdir.
Çelik içinde sadece C değil, farklı oranlarda alaşım elementleri ve empürite elementler
bulunur.
Çeliğin iç yapısı ve içerdiği elementlerin kimyasal bileşimi çeliğe farklı özellikler kazandırır ki
bu elementlere alaşım elementleri denir.
Alaşım elementleri çeliğe değişik oranlarda katılarak farklı özellikte çelikler elde edilebilir
veya çeşitli işlemler (ıslah etme, normalizasyon tavı uygulama vs.) ile iç yapı kontrol
edilerek kullanım amacına göre değişik özelliklerde çelikler üretilebilir.
Malzeme Bilimi Slaytları
2/29
Çelikler
Metal Alaşımları
Demir esaslı
Çelikler
Steels
<2<1.4wt%C
wt% C
Dökme
demirler Cu
Cast Irons
Al
1600
d
L
g
ostenit
g+L
a800
ferrit
600
400
0
(Fe)
L+Fe3C
1148°C
4.30
1000
727°C
Ötektoid
0.76
1
2
Ötektik
g+Fe3C
Fe3C
sementit
a+Fe3C
3
Ti
•Çeliklerin incelenmesini kolaylaştırmak;
• Onları daha yakından tanımak için
sınıflandırma yapılır.
Bu amaç için; çeliklerin ortak
İç yapı:
özelliklerinden faydalanılır.
ferrit, grafit
sementit
T(°C)
1200
Mg
3-4.5 wt%C
3-4.5
wt% C
1400
Niçin çelikler sınıflandırılır?
Demir dışı
4
5
6
6.7
Co , wt% C
Çelikleri sınıflandırırken bir çelik türüne birden fazla grupta rastlamak mümkündür. Bu nedenle sınıflandırmada kesin bir sınır
koymak ve bir çelik türünü diğerinden tamamen ayırmak mümkün değildir.
3/29
Malzeme Bilimi Slaytları
Çeliklerin sınıflandırılması
1- Kimyasal Bileşimlerine Göre:
a) Alaşımsız çelikler b) Alaşımlı çelikler
2- Kalitelerine Göre:
a) Temel çelikler b) Kalite çelikler c) Soy çelikler
3- Mamul Şekillerine Göre:
a) Yassı çelikler b) Uzun çelikler c) Kısa çelikler
4- Kullanım Yerlerine Göre:
a) Yapı çelikleri b) Takım çelikleri c) Yay çelikleri d) Hız çelikleri e) Paslanmaz çelikler
5- Üretim yöntemlerine Göre.
a) Bessemer ve Thomas çeliği b) Siemens-Martin çeliği c) Elektrik ark ve elektrik
endüksiyon çeliği d) Pota çeliği e) Oksijenli konverter çeliği f) Vakum çeliği g) Puddel
ve Kaldo çeliği
6- Dokusal Durum ve Metalografik Yapılarına Göre
7- Fiziksel ve Kimyasal Özelliklerine Göre
8- Sertleştirme Ortamlarına Göre
Malzeme Bilimi Slaytları
4/29
Kimyasal bileşimine göre
Çelikler
Az alaşımlı
Az C’lu
Orta C’lu
<0.25 wt% C 0.25-0.6 wt% C
İsim
Sade C’lu Yüksek Muk. Sade
Az alaşımlı
Ekler
Yok
Örnek
1010
Sertleşebilirlik 0
TS
EL
+
Kullanım
Alanları
Cr,V
Yok
Ni, Mo
4310
1040
+
+
0
+
+
0
otomotiv köprüler
gövdeleri kuleler
levha
basınçlı
kaplar
Krank
miller
civatalar
çekiçler
bıçaklar
Isıl İşlem
Görebilir
Yüksek alaşımlı
Yüksek C’lu
0.6-1.4 wt% C
Sade
Cr, Ni
Yok
Mo
43 40 1095
++
++
++
+
-
Takım
Cr, V,
Mo, W
4190
+++
++
--
pistonlar aşınma
matkaplar
dişliler uygulamaları testere
aşınma
kalıplar
uygulamaları
Fiyat ve mukavemet artar, süneklik azalır
Malzeme Bilimi Slaytları
Ostenitik
Pas. Çelik
Cr, Ni, Mo
304
0
0
++
yüksek sıc.
uygulama.
türbinler
fırınlar
korozyon
direnci
5/29
Kimyasal bileşimine göre
Sade Karbon’lu Çelikler :
•
•
•
•
•
•
Yapılarında çelik üretim yöntemlerinden meydana gelen çok az miktarda Mn, Si, P, S gibi elementler
içeren Fe-C alaşımlarıdır.
Mekanik özellikleri C miktarına ve üretim sırasında gösterilen öneme göre değişir ve sınırlıdır.
Sade C ’lu çelikler ucuzdurlar ve kolay şekillendirilebilirler.
Sertleşme yetenekleri azdır. Sertleştirme işleminden sonra parçalarda çatlama, çarpılma ve iç
gerilmelere rastlanır.Şayet parça kalın ise o zamanda istenilen düzeyde sertleşme sağlanamaz.
Korozif ortamlara dayanıksızdırlar.
Az karbonlu çelikler sertleştirilemezler, bunların uygun yöntemlerle yüzeyleri sertleştirilir.
Orta C’lu Çelikler :
•
•
•
Isıl işlemlere oldukça yatkındırlar,
Dayanımları az C’lu çeliklere göre daha iyidir,
Süneklilikleri az C’lu çeliklere yakındır,
Yüksek C’lu Çelikler :
•
•
•
•
Normal soğutmada yapılarında oluşan perlit nedeniyle az C’lu çeliklere göre serttirler,
Süneklilikleri oldukça azdır,
Kesilme ve işlenme kabiliyetleri kötüdür,
Talaş kaldırma işlemine ancak yumuşatma (küreselleştirme) tavı sonrasında yatkınlık kazanırlar.
Malzeme Bilimi Slaytları
6/29
Kimyasal bileşimine göre
Alaşımlı Çelikler :
Sade C’lu çeliklerin kullanım alanları sınırlıdır. Bunların derinliğine sertleşme, ve korozyona
dayanım durumları iyi değildir. Bu özelliklere ulaşabilmek için çeliklere alaşım elemanı
katılması gerekir. Çeliğe bazı alaşım elemanlarının katılması ile çeliğe çeşitli özellikler
kazandırılır. Örneğin : çelikte sertleşme esnasında çatlama ve çarpılma azalır, derinliğine
sertleşme sağlanır, korozyona dayanım artar,mukavemet özellikleri gelişir. Çeliklerde ez çok
kullanılan alaşım elemanları şunlardır.
Cr, Mn, Ni, W, V, Co, Cu, Al, Mg, Pb, Bi, Be, Sn, B, Si, Ti, Ta, Zr
Çelikleri alaşım elemanı miktarına göre gruplara ayırmakta mümkündür.
Eğer çelik yapısında %5’ten daha az alaşım elemanı var ise;
AZ ALAŞIMLI (HAFİF ALAŞIMLI) ÇELİKLER denir ki bunlar yüksek dayanım gösteren yapı
ve imalat çelikleridir.
Eğer çelik yapısında %5’ten daha fazla alaşım elemanı var ise;
YÜKSEK ALAŞIMLI ÇELİKLER denir ki bunlar paslanmaz çelikler, özel amaçlı takım
çelikleri ve manyetik çeliklerdir.
Malzeme Bilimi Slaytları
7/29
Kalitelerine göre
2.a- TEMEL ÇELİKLER:
İstenen kaliteye ulaşmak için üretiminde özel önlem alınması gerekmeyen alaşımsız çeliklerdir. Bunlar
gerilme giderme ve normalleştirme tavı gibi basit ısıl işlemler dışındaki ısıl işlemlere uygun değillerdir. Bu
çeliklerin derin çekme, çekme, soğuk profil haddesi gibi belli imalat özelliklerinin olması istenemez.
Standartlarda bu özellikler garanti edilmemiştir. Teknolojik nedenlerden dolayı katılması gerekmiş olan Si
ve Mn oranları dışında alaşım elementleri içermeleri ayrıca istenemez. İnce saclar, teneke ve özel kromajlı
ince saclar bu çeliklerden imal edilmemelidir.
2.b- KALİTE ÇELİKLERİ:
•
Bu çeliklerin iç yapılarında belli ölçüleri aşmayacak kadar metalik olmayan kalıntılar (cüruf, mangan
sülfür vb.) bulunabilir; olmaması da şartnameyle istenemez.
•
Her defasında iyi kaliteli bir ısıl işlem uygunluğu yoktur.
•
Gevrek kırılganlık, tane büyüklüğü, soğuk şekillenme kabiliyeti gibi özellikler bakımından temel
çeliklere göre daha üstündürler.
•
Müsaade edilen P ve S oranları daha düşüktür (genelde ≤??? % 0,045 P,S).
•
"Temel çelikler" ve "soy çelikler" dışında kalan bütün çelikler bu gruptandır.
•
Kalite çelikler hem alaşımsız ve hem de alaşımlı türden olabilirler; alaşımsız kalite çelikler (UQS) ve
alaşımlı kalite çelikler(LQS)
2.c- SOYÇELİKLERİ:
•
Isıl işlemler - bilhassa ıslah işlemi - için öngörülmüş olan, Isıl işlemlerde her defasında aynı özellikleri
elde etmek mümkündür. Su verildiğinde dar toleranslar arasında sertlik değerleri önceden belirlenebilir.
•
İç yapılarında metalik olmayan kalıntıların en aza indirildiği temiz çeliklerdir. Gazları alınmıştır.
•
Alaşım durumlarına göre hem yüzeyde ve hem de derinliğine sertleşme yetenekleri çok iyidir.
•
Bu çeliklerin hemen hepsinin P ve S oranları % 0,035'in altındadır.
•
Geçiş sıcaklıkları düşüktür.
•
Çok sakin (FF) dökülmüşlerdir.
•
Hem alaşımsız soy çelikler (UES) ve hem de alaşımlı soy çelikler (LES) vardır.
Malzeme Bilimi Slaytları
8/29
Mamul şekillerine göre
3.a- YASSI ÇELİKLER
Yassı çelik, genişliği kalınlığına oranla çok büyük olan, dikdörtgen kesitli çelik yarı mamullerine denir.
Teknik ölçülerde yüzeyleri genelde düzdür. Desenli olarak üretilmiş olanları da vardır.
•
•
•
•
•
•
Levha (kalınlığı >3,0 mm),
Geniş lama (genişliği >150 ≤1250 mm olan lama),
Band (rulo olarak sarılmış),
Sac (plakalar halinde boya kesilmiş),
Şerit (hadde genişliği <600 mm),
İnce sac (kalınlığı <0,50 mm) vb. gibi alt grupları vardır.
3.b- UZUN ÇELİKLER
Uzunluğu boyunca kesiti aynı kalan ve kesiti yassı mamulden farklı olan çelik yarı mamulleridirler. Çubuk,
tel, filmaşin, köşebent, lama, boru gibi çeşitli dolu ve boş profil kesitlidirler. Yüzeyleri genelde düzdür.
İstisna olarak, nervürlü beton çeliği gibi uzun çelikler de vardır.
3.c- DİĞER ŞEKİLLERDEKİ ÇELİKLER
Bunların kısa çelikler olarak da tanımlanması mümkündür. Serbest ve kalıpta dövme işlemleri için kısa ve
dolu parçalar, dökme çelikler, toz metalürjisi yöntemi için üretilmiş çelik tozlar ve sinterlenmiş çelik
parçalar bu grubu teşkil eder.
Malzeme Bilimi Slaytları
9/29
Kullanım alanlarına göre
4.a. YAPI ÇELİKLERİ
Makine elemanlarının, aparatların, her tür sanayi aksamının, tüm inşaat sektörüne ait çelik tasarımların
yapımında kullanılan çeliklerdir. Karbon oranları genelde alaşımsız olanlarda ≤??? % 0,6 C ve alaşımlı
olanlarda ise ≤??? % 0,5 C alınır. Kullanım yerlerine göre pek çok alt grupları vardır. Rulman çeliklerini
ve yay çeliklerini de yapı çeliği grubuna dahil etmek mümkündür.
4.b. YAY ÇELİKLERİ
Çeşitli kesitlerde olabilen yayların imalatında kullanılan çeliklerdir. Bu çeliklerin karbon oranları yapı
çeliklerine göre daha yüksektir ve takım çeliklerinin karbon oranlarına göre de alt sıralardadır. “Akma
sınırı/Çekme dayanımı” oranının yüksek ve elastisite modülünün kararlı olması gereken, su alabilen
çeliklerdir.
4.c. TAKIM ÇELİKLERİ
Çelikler de dahil tüm malzemeleri işlemede kullanılan aletlerin, yani takımların imalatında kullanılan
çeliklerdir. Alaşımlı ve alaşımsız olabilirler. Hız çelikleri de bu gruptadır. Belirgin özellikleri yeterli
sayılacak tokluğu yanında yüksek sertlik değerine sahip olmalarıdır.
Malzeme Bilimi Slaytları
10/29
Kullanım alanlarına göre
4.a. HIZ ÇELİKLERİ
Yüksek kesme hızlarında çalışan takımların yapımında kullanılırlar.Bu çeliklerle takımlar yapıldığında
hızlı kesme işlemi yapılabilir.Bu çeliklerle 50 m/dak. Hılzı kesme işlemleri yapılabilir.Kesici uç tavlama
sıcaklığına kadar ısınsa bile kesmeye devam eder.600°C’nin üzerinde menevişleme gözlenir.Hız
çeliklerinin bileşimleri genellikle %0,6-0,8 C, %3-5 Cr, %14-20 W’dan ibarettir. Bunların dışında
yapılarında V,Mo,Co elementleri de bulunabilir.V seri çeliklerin kesme özelliklerini düzeltmek ve
iyileştirmek, havada sertleşme özelliğini artırmak için katılır.Mo çeliği kırılgan yaparsa da çelik C
tarafından korunur.Bu element (Mo) fazla aşındırıcı malzemelerin kesilmesine iyi gelir.Co daha yüksek
ısıtma derecesi sağlayarak C’un erimesini artırır.Hız çeliklerine ısıl işlem 1150-1350 °C gibi oldukça
yüksek sıcaklıklarda yapılır.Parçalar önce özenle 850 °C’ye ısıtılır,tane büyümesi ve oksitlenme
engellenerek tavlama sıcaklığına ulaştırılırlar,sonra soğutma ve sertleştirme işlemleri yapılır.Soğutma
havda ve yağda yapılır.Uzun süre yüksek sıcaklıklarda ısıtılmış hız çeliklerinin dış yüzeylerindeki yapı
bozulur.Bu tabaka sertleşmez ve yumuşak kalır.Kullanılmadan önce Bu kısımlar tavlanarak sert kısımlar
ortaya çıkartılır.
4.c. TAKIM ÇELİKLERİ
Çelikler de dahil tüm malzemeleri işlemede kullanılan aletlerin, yani takımların imalatında kullanılan
çeliklerdir. Alaşımlı ve alaşımsız olabilirler. Hız çelikleri de bu gruptadır. Belirgin özellikleri yeterli
sayılacak tokluğu yanında yüksek sertlik değerine sahip olmalarıdır.
Malzeme Bilimi Slaytları
11/29
Kullanım alanlarına göre
4.d. PASLANMAZ ÇELİKLERİ
Bunlar çevresel etkilere dayanıklı çeliklerdir.Bu özellikleri bileşimlerinde bulunan Cr’dan ileri
gelir.Paslanmanın dışında başka özelliklerinde istendiği durumlarda Cr’la birlikte başka elementlerde
katılmaktadır.Sertleşebilen paslanmaz çeliklerin bileşiminde %12-14 Cr bulunur.Manyetik yapıya
ulaşabilmek için bünyede bir miktar C’unda bulunması gerekir.Cr alaşımlı çeliklerin korozyona
dayanıklılığı Cr’un çelik yüzeyinde ince bir Cr-O (Kromoksit) oluşturmasından kaynaklanır.Bu tabaka
Fe’i dış etkilerden korur.
Malzeme Bilimi Slaytları
12/29
Üretim yöntemlerine göre
1. Bessemer ve Thomas çeliği.
2. Siemens-Martin çeliği.
3. Elektrik ark ve elektrik endüksiyon çeliği.
4. Pota çeliği.
5. Oksijenli konverter çeliği.
6. Vakum çeliği.
7. Puddel ve Kaldo çeliği
Malzeme Bilimi Slaytları
13/29
Çelikler
6. Dokusal durum ve metalografik yapılarına göre
Burada ana kütleyi oluşturan yapı ne ise çeliğe adını bu yapı verir. Bu gruptaki çelikler:
•
•
•
•
•
•
•
Ferritik çelikler
Perlitik çelikler
Ferritik-Perlitk çelikler
Ostenitik çelikler
Martenzitik çelikler
Beynitik çelikler
Ledeburitik çelikler
7. Fiziksel ve Kimyasal Özelliklerine Göre:
Buradaki sınıflandırmada genel olarak çeliklerin mukavemet özelikleri ön plana çıkarılarak bir sınıflandırma
•
•
•
•
Manyetik çelikler
Isıya dayanıklı çelikler
Korozyona dayanıklı çelikler
Paslanmaz çelikler v.b.
Malzeme Bilimi Slaytları
14/29
Sertleşme ortamına göre
Burada yapılan sınıflandırmada mekanik özelliklerden en önemlilerinden bir olan sertleştirme işleminde
kullanılan ortama göre bir sınıflandırma yapılmıştır.
Su, Hava ve Yağ Çelikleri :
Burada su,hava ve yağ kelimeleri ile o çelik için uygulanan kastedilir. Sade C’lu çeliklerle bazı cins
çelikler Ac3 ve Ac1 sıcaklıkları üzerinde uygun bir sıcaklıkta tavlandıktan sonra suda soğutulurlarsa
sertleşirler.Aksi takdirde sertleşmezler.Bu nedenle böyle çeliklere su çelikleri adı verilmiştir. Örneğin : %1
C, %0,25 Mn’lı çelik gibi,bu çelik ağaç matkapları,freze bıçakları,el keskisi,testere ve küçük makasların
yapımında kullanılırlar.Bu çelik çok zor sertleşmektedir.Bu nedenle bu çelik suda su vermeyle
sertleştirilirler.
Yapılarında %1’den fazla Mn bulunduran çeliklerle bazı özel alaşımlı çelikler aşırı soğutma hızlarına
dayanamazlar ve çatlarlar.Bunu önlemek için bu tür çeliklere yağda su verilir. Örneğin : çatlama ve
çarpılma dayanımı istenen takım ve kalıpların yapımında kullanılan %0,93 C,%1,2 Mn, %0,5 W, %0,5
Cr,%0,2 V’lu yağ çeliklerini verebiliriz.
Hava çelikleri denilince genellikle yüksek alaşımlı çelikler denir.Bu çeliklerin serleştirilmeleri çok iyi olup
hava veya uygun bir gaz akımıyla soğutularak kolayca su verme işlemi yapılabilir. Aşınmaya dayanımları
iyi değildir. Örneğin : %0,55C, %0,25 Mn, %2,5 W, %1,25 Cr, %0,5 V, %0,5 Mb’li bir çelik hava çeliğidir.
Malzeme Bilimi Slaytları
15/29
En çok kullanılan çelikler
En Çok Kullanılan Seri Çelikler
%V %Mo %Co Sertleşme ortamı
ve Sıcaklığı
Düşünceler
%C %Cr
%W
0,6
3-5
14
-
-
-
Su ve yağda
1250°C
Oldukça ucuzdur.
0,6
3-5
18
1
-
-
Hava ve yağda
1280 °C
Çok kullanılan bir tiptir.
0,7
4,5
17
1,5
-
4
Hava
1285 °C
Pahalıdır.
0,7
4,5
20
1
1
10
Hava
1300 °C
En sert malzeme
olarak kullanılır.
1,3
4
14
4
0,5
-
Hava
1250 °C
Sert malzeme olarak
kullanılır.
0,8
4,5
6
1,5
6
-
Yağ,Hava
1250 °C
Diğerlerinin yerine
kullanılabilir.
Malzeme Bilimi Slaytları
16/29
Standart gösterimler
Standardizasyon Nedir?
•Belirli biçim,
• Ölçü,
• Kalite,
• Bileşim ve,
• Şekillere bağlama anlamına gelir.
Niçin Standardizasyon?
• Yapılan her üretimin aynı özellik ve benzerlikte olması teknikte en çok arzu
edilen husustur.
• Standardizasyon ile üretimin dışında yapılan kullanımlar sınırlanır ve bunların
denetiminde kolaylıklar sağlar.
• Piyasada çeşit azalmasına yardım eder.
• Bugün üretimde standardizasyona girmeyen ürün yoktur
• Çelikte bir endüstri ürünü olup standardizasyonu teknikte büyük önem taşır.
• Çeliklerin
normlaştırılmasında
çeliğin
kimyasal
bileşimi,
özellikleri
ve,bileşiminden hareket edilir.
• Çeliklerin kalitesi ve özellikleri değişen çevresel şartlarla ve ısıl işlemlerle büyük
ölçüde değiştirilebilir.
• Bunun için çelikler kimyasal bileşimi esas alınarak normlaştırılır.
• Çünkü her şartta değişmeyen tek değer çeliklerin kimyasal bileşimleridir.
Malzeme Bilimi Slaytları
17/29
Standart gösterimler
Çeşitli Ulusların Çelik Standardizasyonu (Normları)
Gelişmiş ve gelişmekte olan her ülke kendi bünyelerine uygun olarak çelik normları
geliştirmişlerdir.Dolayısıyla
normlar
ülkeden
ülkeye
değişmektedir.Ayrıca
bir
ülkenin
bünyesinde birden fazla normda olabilir.Ülkemizin uluslar arası normu TSE (Türk Standartları
Enstitüsü) normudur.Ayrıca ülkemizde MKE(Makine Kimya Endüstrisi) , Etinorm (Etibank
Normu) gibi normlarda mevcuttur.
ÜLKE ADI
NORM ADI
Almanya
DIN
Amerika
AISI / SAE
Fransa
ANFOR
Japonya
JIS
Rusya
GOST
Türkiye
TSE
İngiltere
BS
Malzeme Bilimi Slaytları
18/29
Standart gösterimler
Türk çelik Standardı (TSE-1111)
Türk çelik standardı ilk bakışta fazla ayrıntılı görülse de gelişen endüstri ayrıntılı bilgi ve kavramlar
gerektirdiğinden bu durum gelecek açısından sevindiricidir.
Üretim Yöntemlerine Göre:
1.ÇELİK ÜRETİM YÖNTEMLERİNİN TÜRK STANDARTLARI
ÜRETİM YÖNTEMİ
TÜRK NORMU
Siemens–Martin Çeliği
M
Elektrik ark çeliği
E
Elektrik indüksiyon çeliği
I
Oksijenli konverter çeliği
O
Bunların dışında
Asidik özellikler
A
Bazik özellikler
B
Malzeme Bilimi Slaytları
19/29
Standart gösterimler
Ergitme ve Döküm Yöntemlerine Göre:
2.ERGİTME VE DÖKÜM ŞEKİLLERİNE GÖRE TÜRK STANDARTLARI
ERGİTME VE DÖKÜM ŞEKLİ
TÜRK NORMU
Sakin dökülmüş çelik
S
Yarı sakin dökülmüş çelik
Sy
Kaynar dökülmüş çelik
K
Yaşlanmayan çelik
Y
Isıl İşlem Türüne Göre:
3.ISIL İŞLEMLER YÖNÜNDEN TÜRK STANDARDI
ISIL İŞLME TÜRÜ
TÜRK NORMU
Sertleştirilmiş çelik
Sr
Menevişlenmiş çelik
Me
Normalleştirilmiş çelik
Nr
Gerilme-giderme tavı görmüş çelik
Gt
Yumuşatma tavı görmüş çelik
Yt
Malzeme Bilimi Slaytları
20/29
Çelik standart gösterime ait örnekler
ALAŞIM ELEMENTLERİ
ÇARPIM FAKTÖRÜ
Cr,Co,Ni,Si,W,Mn
4
Al,Be,Cu,Mo,N,Ta,Ti,Zr,V
10
P,S,N,Ce,D
100
B
1000
20 Mn 5
% 0,2 C (20/100) , % 1,25 Mn (5/4) içeren alaşımlı çelik
25 Si Mn 7 % 0,25 C (25/100) , % 0,75 Si (7/4), az miktarda Mn içeren alaşımlı kalite çelik
15 Cr 3
% 0,15 C, % 0,75 Cr (3/4) içeren az alaşımlı asal çelik.
HARFLER
TANIM
Ck
Genel amaçlı kaliteli karbon çelikleri( Düşük P ve S)
Cm
Kükürt miktarı belli sınırlar içerisinde olan ıslah edilebilir karbon çelikleri
Cq
Soğuk şekillendirilebilir karbon çelikleri
Cf
Alevle ve indüksiyonla yüzeyi sertleşebilir karbon çelikleri
Cq 40
% 0,4 C içeren
alaşımsız asal çelik.
Cf 60
% 0,6 C içeren
alaşımsız asal çelik.
Ck 35 % 0,35 C içeren
alaşımsız asal çelik. % 0,035
‘den az S ve P içeriyor.
X 8 Cr Ni 18 8 Yüksek alaşımlı çelik : % 0,08 C (8/100), % 18 Cr % 8 Ni
X 10 Cr Ni Ti 18 9 2 Yüksek alaşımlı çelik% 0,1 C (1/100), % 18 Cr, % 9 Ni, % 2 Ti
St 37
Minimum çekme mukavemeti 37 kp/mm2 olan yapı çeliği
St 42.2 Minimum çekme mukavemeti 42 kp/mm2 olan 2. kalite yapı çeliği
Malzeme Bilimi Slaytları
21/29
Çelik standart gösterime ait örnekler
Özet olarak:
Demir içerenler – Çelikler – Dökme demirler
Standart gösterimler AISI & SAE & St
10xx Sade Karbonlu çelikler
11xx Sade Karbonlu çelikler (İşlenebilirlik için kükürt azaltılmış)
15xx Mn (10 ~ 20%)
40xx Mo (0.20 ~ 0.30%)
43xx Ni (1.65 - 2.00%), Cr (0.4 - 0.90%), Mo (0.2 - 0.3%)
44xx Mo (0.5%)
xx wt% C x 100 içeriğini gösterir.
example: 1060 steel – plain carbon steel with 0.60 wt% C
Paslanmaz çelikler -- >11% Cr
Malzeme Bilimi Slaytları
22/29
Dökme demirler
Dökme demirler



Demir esaslı alaşımlardır > 2.1 wt% C
 Yaygın kullanımı 3 - 4.5 wt%C
Dökümü kolay olsun diye bu C içeriği kullanılır.
Sementit ferrit ve grafit e ayrışır.
Fe3C  3 Fe (a) + C (grafit)

Genellikle yavaş soğuma sonucu oluşur.
Malzeme Bilimi Slaytları
23/29
Dökme demirler
Fe-C gerçek denge diyagramı
T(°C)
1600
Grafik aşağıdaki şartlara
göre oluşur:
1400
• Si > 1 wt%
1200
• slow cooling
L
g
Ostenit
Sıvı +
Grafit
g +L
1153°C
4.2 wt% C
1000
g + Grafit
a+g
800
0.65
740°C
600
400
a + Grafit
0
(Fe)
Malzeme Bilimi Slaytları
1
2
3
4
90
100
Co , wt% C
24/29
Dökme demirler
Dökme demir çeşitleri
Gri dökme demir

Grafit parçacıklar (flake)

Çekme altında kırılgan ve düşük mukavemet

Bası mukavemeti yüksek

Mükemmel titreşim sönümleme

Aşınma direnci
Ductile iron

Mg yada Ce eklenir

Grafit küresel haldedir

Esas matriks perlit olup, sünekliği iyidir.
Malzeme Bilimi Slaytları
25/29
Dökme demirler
Beyaz dökme demir
 <1wt% Si
 Si içeriği nedeniyle sertlik yüksek fakat
kırılgan değil
 Daha fazla sementit vardır
Dövülebilir dökme demir
 800-900ºC ısıl işlem görmüş
 Grafit yaprak şeklinde
 Daha sünek
Malzeme Bilimi Slaytları
26/29
Dökme demirler
Malzeme Bilimi Slaytları
27/29
Dökme demirler
Demir alaşımlarının sınırlı kullanımı?
1)
2)
3)
Nispeten düşük mukavemet
Nispeten düşük iletkenlik
Zayıf korozyon direnci
Malzeme Bilimi Slaytları
28/29
Demir dışı metaller
Demir dışı metaller
• Cu alaşımları
• Al alaşımları
-düşük r: 2.7g/cm3
Pirinç: Zn esas metal.
(Takı olarak, madeni para,
-Cu, Mg, Si, Mn, Zn eklenir
Korozyon direnci)
-çeökelme sertleşmesi ile muk.
Bronz : Sn, Al, Si, Ni
(uçak parçaları, hafiflik)
içerir
(burçlar, iniş
takımı)
• Mg alaşımları
Demir
dışı
Cu-Be :
-çok düşük r: 1.7g/cm3
Alaşımlar -kolay tutuşma
Mukavemet için
Çökelme sertleşmesi
-uçak, askeri amaçlı
• Ti alaşımları
-Düşük r 4.5g/cm3
• Refrakter malz.
çeliğin 7.9g/cm3
• Soy metaller
-yüksek T de reaktif -Ag, Au, Pt
-Uzay uygulamaları -Oks. ve kor. direnci
Malzeme Bilimi Slaytları
-Yüksek erime T
-Nb, Mo, W, Ta
29/29