Paslanmaz çelik (Paslanmaz Çelik)Paslanmaz çelik, asitlere dayanıklı çelik anlamına gelen "stainless acid-resistant steel" kelimesinin kısaltmasıdır ve hava, buhar, su gibi zayıf aşındırıcı ortamlara karşı dirençli olan veya paslanmaz özelliklere sahip çelik kalitelerine paslanmaz çelik denir.
Dönem "paslanmaz çelik"Bu ifade yalnızca tek bir paslanmaz çelik türünü değil, her biri kendi özel uygulama alanında iyi performans gösteren yüzden fazla endüstriyel paslanmaz çelik türünü ifade eder."
Bunların hepsi %17 ila %22 oranında krom içerir ve daha kaliteli çelikler ayrıca nikel de içerir. Molibden eklenmesi, özellikle klorür içeren ortamlarda korozyona karşı direnci daha da artırabilir.
I. Paslanmaz çeliğin sınıflandırılması
1. Paslanmaz çelik ve aside dayanıklı çelik nedir?
Cevap: Paslanmaz çelik, paslanmaz asit dirençli çeliğin kısaltmasıdır ve hava, buhar, su gibi zayıf aşındırıcı ortamlara karşı dirençlidir. Korozyona uğramış çelik kalitelerine asit dirençli çelikler denir.
İki malzemenin kimyasal bileşimindeki farklılık nedeniyle korozyon dirençleri de farklıdır. Sıradan paslanmaz çelik genellikle kimyasal ortam korozyonuna karşı dirençli değildir, oysa aside dayanıklı çelik genellikle paslanmazdır.
2. Paslanmaz çelik nasıl sınıflandırılır?
Cevap: Yapısal durumuna göre martensitik çelik, ferritik çelik, östenitik çelik, östenitik-ferritik (dubleks) paslanmaz çelik ve çökelme sertleştirmeli paslanmaz çelik olarak sınıflandırılabilir.
(1) Martensitik çelik: yüksek mukavemete sahip, ancak plastikliği ve kaynaklanabilirliği zayıf.
Martensitik paslanmaz çeliğin yaygın olarak kullanılan kaliteleri arasında 1Cr13, 3Cr13 vb. bulunur. Yüksek karbon içeriği nedeniyle yüksek mukavemet, sertlik ve aşınma direncine sahiptir, ancak korozyon direnci biraz zayıftır ve yaylar, buhar türbini kanatları, hidrolik pres vanaları gibi yüksek mekanik özellikler ve korozyon direnci gerektiren bazı genel parçalarda kullanılır.
Bu çelik türü, sertleştirme ve temperleme işleminden sonra kullanılır ve dövme ve presleme işlemlerinden sonra tavlama işlemi gereklidir.
(2) Ferritik çelik: %15 ila %30 krom. Korozyon direnci, tokluğu ve kaynaklanabilirliği krom içeriğinin artmasıyla artar ve klorür gerilme korozyonuna karşı direnci, Crl7, Cr17Mo2Ti, Cr25, Cr25Mo3Ti, Cr28 vb. diğer paslanmaz çelik türlerinden daha iyidir.
Yüksek krom içeriği nedeniyle korozyon ve oksidasyon direnci nispeten iyidir, ancak mekanik özellikleri ve işleme özellikleri zayıftır. Çoğunlukla az gerilimli asit dirençli yapılarda ve antioksidasyon çeliği olarak kullanılır.
Bu çelik türü, atmosfer, nitrik asit ve tuz çözeltisi korozyonuna dayanıklıdır ve iyi yüksek sıcaklık oksidasyon direnci ve düşük termal genleşme katsayısı özelliklerine sahiptir. Nitrik asit ve gıda fabrikası ekipmanlarında kullanılır ve ayrıca gaz türbini parçaları gibi yüksek sıcaklıklarda çalışan parçaların yapımında da kullanılabilir.
(3) Östenitik çelik: %18'den fazla krom içerir ve ayrıca yaklaşık %8 nikel ve az miktarda molibden, titanyum, azot ve diğer elementler içerir. Genel olarak iyi performans gösterir, çeşitli ortamlarda korozyona karşı dirençlidir.
Genellikle çözelti işlemi uygulanır; yani çelik 1050-1150 °C'ye ısıtılır ve ardından tek fazlı östenit yapısı elde etmek için su veya hava ile soğutulur.
(4) Östenitik-ferritik (dubleks) paslanmaz çelik: Hem östenitik hem de ferritik paslanmaz çeliğin avantajlarına sahiptir ve süperplastisiteye sahiptir. Östenit ve ferrit, paslanmaz çeliğin yaklaşık yarısını oluşturur.
Düşük karbon içeriği durumunda, krom içeriği %18 ila %28, nikel içeriği ise %3 ila %10 arasındadır. Bazı çelikler ayrıca molibden, bakır, silisyum, niyobyum, titanyum ve azot gibi alaşım elementleri de içerir.
Bu çelik türü, hem östenitik hem de ferritik paslanmaz çeliklerin özelliklerini taşır. Ferrit ile karşılaştırıldığında, daha yüksek plastisite ve tokluğa sahiptir, oda sıcaklığında kırılganlık göstermez, taneler arası korozyon direnci ve kaynak performansı önemli ölçüde iyileştirilmiştir, aynı zamanda demir gövdeli paslanmaz çeliğin 475°C'de kırılgan olma özelliğini korur, yüksek ısı iletkenliğine sahiptir ve süperplastisite özelliklerine sahiptir.
Östenitik paslanmaz çeliğe kıyasla, yüksek mukavemete ve taneler arası korozyona ve klorür gerilme korozyonuna karşı önemli ölçüde geliştirilmiş dirence sahiptir. Dubleks paslanmaz çelik, mükemmel çukur korozyon direncine sahiptir ve aynı zamanda nikel tasarrufu sağlayan bir paslanmaz çeliktir.
(5) Çökeltme sertleştirmeli paslanmaz çelik: Matris östenit veya martensittir ve yaygın olarak kullanılan çökeltme sertleştirmeli paslanmaz çelik kaliteleri 04Cr13Ni8Mo2Al ve benzerleridir. Çökeltme sertleştirme (yaşlandırma sertleştirmesi olarak da bilinir) ile sertleştirilebilen (güçlendirilebilen) bir paslanmaz çeliktir.
Bileşimine göre kromlu paslanmaz çelik, krom-nikel paslanmaz çelik ve krom-manganez-azot paslanmaz çelik olmak üzere üç kategoriye ayrılır.
(1) Kromlu paslanmaz çelik, belirli korozyon direncine (oksitleyici asit, organik asit, kavitasyon), ısı direncine ve aşınma direncine sahiptir ve genellikle enerji santralleri, kimya ve petrol sektörlerinde ekipman malzemesi olarak kullanılır. Bununla birlikte, kaynaklanabilirliği zayıftır ve kaynak işlemine ve ısıl işlem koşullarına dikkat edilmelidir.
(2) Kaynak işlemi sırasında, krom-nikel paslanmaz çelik, karbürlerin çökelmesine neden olacak şekilde tekrarlanan ısıtmaya maruz kalır; bu da korozyon direncini ve mekanik özelliklerini azaltır.
(3) Krom-manganez paslanmaz çeliğin mukavemeti, sünekliği, tokluğu, şekillendirilebilirliği, kaynaklanabilirliği, aşınma direnci ve korozyon direnci iyidir.
II. Paslanmaz çelik kaynaklamada karşılaşılan zor problemler ve malzeme ve ekipman kullanımına giriş
1. Paslanmaz çeliği kaynaklamak neden zordur?
Cevap: (1) Paslanmaz çeliğin ısıya duyarlılığı nispeten yüksektir ve 450-850 °C sıcaklık aralığında kalma süresi biraz daha uzundur ve kaynak ve ısıdan etkilenen bölgenin korozyon direnci ciddi şekilde azalacaktır;
(2) termal çatlaklara yatkın;
(3) Zayıf koruma ve şiddetli yüksek sıcaklık oksidasyonu;
(4) Doğrusal genleşme katsayısı büyüktür ve büyük kaynak deformasyonu oluşması kolaydır.
2. Östenitik paslanmaz çeliğin kaynaklanması için hangi etkili teknolojik önlemler alınabilir?
Cevap: (1) Kaynak malzemelerini ana metalin kimyasal bileşimine göre kesin olarak seçin;
(2) Küçük akımla hızlı kaynak, küçük hat enerjisi ısı girişini azaltır;
(3) İnce çaplı kaynak teli, kaynak çubuğu, salınım yok, çok katmanlı çok geçişli kaynak;
(4) 450-850°C'de kalma süresini azaltmak için kaynak dikişinin ve ısıdan etkilenen bölgenin zorla soğutulması;
(5) TIG kaynağının arkasında argon koruması;
(6) Aşındırıcı ortamla temas eden kaynaklar son olarak kaynaklanır;
(7) Kaynak dikişinin ve ısıdan etkilenen bölgenin pasivasyon işlemi.
3. Östenitik paslanmaz çelik, karbon çeliği ve düşük alaşımlı çelik (farklı çeliklerin kaynağı) için neden 25-13 serisi kaynak teli ve elektrotu seçmeliyiz?
Cevap: Östenitik paslanmaz çelik ile karbon çeliği ve düşük alaşımlı çeliği birleştiren farklı çelik kaynaklı birleştirmelerde, kaynak yapılacak metal için 25-13 serisi kaynak teli (309, 309L) ve kaynak çubuğu (Östenitik 312, Östenitik 307, vb.) kullanılmalıdır.
Başka paslanmaz çelik kaynak sarf malzemeleri kullanılırsa, karbon çeliği ve düşük alaşımlı çelik tarafında kaynak hattında martensitik yapı ve soğuk çatlaklar oluşacaktır.
4. Katı paslanmaz çelik kaynak tellerinde neden %98 Ar + %2 O2 koruyucu gaz kullanılır?
Cevap: Katı paslanmaz çelik telin MIG kaynağı sırasında, koruma için saf argon gazı kullanılırsa, erimiş havuzun yüzey gerilimi yüksek olur ve kaynak düzgün oluşmaz, "kambur" bir kaynak şekli gösterir. %1 ila %2 oranında oksijen eklenmesi, erimiş havuzun yüzey gerilimini azaltır ve kaynak dikişi düzgün ve güzel olur.
5. Katı paslanmaz çelik kaynak telinin MIG kaynağında yüzeyi neden kararır? Bu sorun nasıl çözülür?
Cevap: Katı paslanmaz çelik kaynak telinin MIG kaynak hızı nispeten yüksektir (30-60 cm/dak). Koruyucu gaz nozulu erimiş havuz alanının ön kısmına ulaştığında, kaynak dikişi hala kızgın yüksek sıcaklıktadır ve hava ile kolayca oksitlenir, yüzeyde oksitler oluşur. Kaynaklar siyahlaşır. Asitleme pasivasyon yöntemi, siyah tabakayı giderebilir ve paslanmaz çeliğin orijinal yüzey rengini geri kazandırabilir.
6. Katı paslanmaz çelik kaynak telinin, jet geçişini ve sıçramasız kaynağı sağlamak için neden darbeli güç kaynağı kullanması gerekir?
Cevap: Katı paslanmaz çelik tel ile MIG kaynağı yapılırken, φ1.2 kaynak teli kullanıldığında, akım I ≥ 260 ~ 280A olduğunda jet geçişi sağlanabilir; bu değerin altında ise damlacık kısa devre geçişi olur ve sıçrama miktarı fazladır, genellikle önerilmez.
Sadece darbeli MIG güç kaynağı kullanılarak, darbe damlacığının küçük spesifikasyondan büyük spesifikasyona geçişi sağlanabilir (tel çapına göre minimum veya maksimum değer seçilebilir), böylece sıçramasız kaynak yapılabilir.
7. Özlü paslanmaz çelik kaynak teli neden darbeli güç kaynağı yerine CO2 gazı ile korunmaktadır?
Cevap: Günümüzde yaygın olarak kullanılan özlü paslanmaz çelik kaynak teli (örneğin 308, 309, vb.), kaynak telindeki kaynak özünün formülü, CO2 gazı koruması altında kaynak kimyasal metalurjik reaksiyonuna göre geliştirilmiştir; bu nedenle genel olarak darbeli ark kaynak güç kaynağına gerek yoktur (darbeli güç kaynağı temel olarak karışık gaz kullanmayı gerektirir). Eğer önceden damlacık geçişine girmek istiyorsanız, darbeli güç kaynağı veya karışık gaz kaynağı ile geleneksel gaz korumalı kaynak modelini de kullanabilirsiniz.
Yayın tarihi: 24 Mart 2023