Mükemmel özellikleri nedeniyle yumuşak çelik, çeşitli endüstrilerde talep gören bir malzeme haline geldi. Eşsiz kaynaklanabilirliğe ve işlenebilirliğe sahiptir, bu da kullanımında üstel bir artışa neden olmuştur.
Bu yazıda yumuşak çeliğin önemini, kullanımlarını ve nasıl yapıldığını tartışacağız.
Hafif Çelik Nedir?
Yumuşak çelik, düşük karbonlu bir çelik türüdür. Karbon çelikleri, saf demirin özelliklerini artıran az miktarda karbon (en fazla %2.1) içeren metallerdir. Karbon içeriği, çeliğin gereksinimlerine bağlı olarak değişir. Düşük karbonlu çelikler yüzde 0,05 ila 0,25 aralığında karbon içerir.
Farklı derecelerde yumuşak çelik vardır. Ancak hepsi yukarıda belirtilen sınırlar içinde karbon içeriğine sahiptir. Korozyon direnci, aşınma direnci ve çekme mukavemeti gibi faydalı özellikleri geliştirmek için başka elementler eklenir.
Önerilen makale: pvc yer kaplama ve zemin uygulamaları hakkında bilgi almak için ilgili sayfayı ziyaret edebilirsiniz.
Düşük Karbonlu Çelik Nasıl Yapılır?
Karbon içeriği, çeliğe ısıl işlem uygulanarak eşit olarak artırılır. Karbon içeriği arttıkça çelik sertlik geliştirir ancak sünekliğini kaybeder. Bu, metalin kırılgan hale geldiği ve aşırı yük uygulandığında bükülmek yerine kırılabileceği anlamına gelir.
Yumuşak çelik için üretim süreçleri diğer karbon çeliklerine benzer. Daha yüksek karbonlu çelikler sadece daha fazla karbon içerir, bu da yumuşak çeliğe kıyasla yüksek mukavemet ve sertlik değerleri gibi farklı özelliklere neden olur.
Bu süreçler zamanla gelişti ve şimdi eskisinden çok daha uygun maliyetli. Modern üretimde, saf demirden yumuşak çelik üretiminde üç adım yer alır.
Birincil Çelik Üretimi
Çelik üretiminin bu ayağında, demir cevheri kömür ve kireçle karıştırılarak 100 ila 400 ton kapasiteli yüksek fırında ısıtılır. Kireç bir akış görevi görür ve bu sıcak erimiş metalin üzerinde koruyucu bir tabaka oluşturur.
Modern birincil çelik üretimi, Temel Oksijen Ocağı (BOS) veya Elektrik Ark Ocağı (EAF) işlemlerini kullanır. Bunların her ikisi de çelik üretimi için orijinal Bessemer sürecine dayanmaktadır.
BOS işleminde, dönüştürücüye hurda çelik eklenirken, erimiş demirden oksijen üflenir. Bu, karbon içeriğini maksimum %1,5'e düşürür.
Gelişmiş ülkelerde, Elektrik ark ocağı, hurda çeliği son derece yüksek güçlü elektrik arklarıyla beslemek için kullanılır. Bu, etkileyici kalitede çelik ile sonuçlanır.
İkincil Çelik Üretimi
Yumuşak çelik yapma sürecindeki ikinci adım, karbon içeriğinin daha da azaltılmasını ve alaşım elementlerinin eklenmesini içerir.
Fırın koşullarının (sıcaklık, soğutma hızı vb.) manipüle edilmesi de bu sürece yardımcı olur. Sonuç olarak, istenen çelik türü ikincil çelik üretim sürecini belirleyecektir. Aşağıdaki süreçlerden biri seçilebilir:
CAS-OB
gaz giderme
pota fırını
Pota enjeksiyonu
karıştırma
Döküm ve Birincil Şekillendirme
Çelik, belirtilen karbon içeriğine ve performansını artıran diğer elementlere sahip olduğunda, erimiş çelik bir kalıba dökülür. Bu döküm işlemidir. Burada çelik şekillendirilir ve katılaşmasına izin verilir. Daha sonra metalin plaka, blum ve kütük gibi istenilen şekillerde kesilmesi gerçekleşir.
Elde edilen ürüne yine de döküm kusurlarından arındırılmış iyi bir yüzey kalitesi kazandırılmalıdır. Birincil şekillendirme işlemi, bu amaç için oldukça sık sıcak haddeleme kullanır. Sıcak haddelenmiş çelik ürünler genellikle yassı ürünler, özel ürünler, uzun ürünler ve dikişsiz borular olarak sınıflandırılır.
İkincil Şekillendirme
Yukarıdaki işlemin sonunda tamamlanmış yumuşak çelik ürünümüz olmasına rağmen, uygulama gereksinimleri doğrultusunda mekanik özelliklerini iyileştirmek için genellikle bir kez daha şekillendirilir.
İkincil şekillendirme, ona son şeklini ve özelliklerini verir. Şekillendirme yöntemleri şunları içerir:
Soğuk haddeleme ile şekillendirme
işleme
Kaplama
temperleme
Yüzey işleme vb.
Yumuşak Çeliğin Kimyasal Özellikleri
Yukarıda bahsedildiği gibi, yumuşak çelik, orta ve yüksek karbonlu çeliklerden daha düşük karbon içeriğine sahiptir. Yumuşak çelikte karbon içeriği %0.25'e kadardır, ancak bazı düşünce okulları bir karbon çeliğini %0.45'e kadar karbon içeriğine kadar yumuşak çelik olarak kabul eder.
Düşük karbon içeriği bu çeliği son derece işlenebilir bir metal yapar. İş parçasına orantısal gerilimler eklemeden kesilebilir, işlenebilir, karmaşık şekillerde şekillendirilebilir. Ayrıca daha iyi kaynaklanabilirliği kolaylaştırır.
Bir dizi alaşım elementi kimyasal özellikleri iyileştirir. Bu elementler fiziksel/kimyasal özellikleri olumlu yönde etkileyecek ve nihai ürünü uygulamaya uygun hale getirecektir. Eklenebilecek elementler arasında diğerleri arasında krom (Cr), kobalt (Co), fosfor (P), kükürt (S), manganez (Mn) bulunur.
Örneğin, krom, korozyon direnci özelliği verir ve yumuşak çeliğin sertliğini arttırır. Saf haliyle, yumuşak çelik oksidasyon nedeniyle kolayca paslanır. Demir oksitten farklı olarak, krom metal atmosfere maruz kaldığında düşmeyen ve sonuçta alttaki metali daha fazla korozyon saldırılarından koruyan yoğun bir krom oksit tabakası oluşturur.
Sınırlı miktarlarda bakır da krom oksit gibi çalışır. Atmosferden daha iyi korunmak için yumuşak çelik borular galvanizlenebilir.
Aşınma direncini, nihai gerilme mukavemetini ve ısı direncini geliştirmek için başka elementler eklenebilir.
Yumuşak Çeliğin Fiziksel Özellikleri
Etkileyici özellikleri, çeşitli endüstrilerde artan bir kullanımdan sorumludur. Bazı yumuşak çeliğin fiziksel özellikleri aşağıdaki gibidir:
Yüksek çekme mukavemeti
Yüksek darbe dayanımı
İyi süneklik ve kaynaklanabilirlik
Ferrit içeriği nedeniyle manyetik bir metal
Soğuk şekillendirme olanakları ile iyi dövülebilirlik
Özellikleri geliştirmek için ısıl işlem için uygun değildir
Uygulamalar ve Kullanım Durumları
Pencerenizden dışarı bakarsanız yumuşak çelikten yapılmış bir şey göreceğinizi söylemek abartı olmaz. Çevremizde en çok kullanılan metal türüdür.
Binalardan büyük deniz gemilerine kadar, işin içinde yumuşak çelik vardır. Bazı uygulamalar aşağıdaki gibidir.
Yapı
İnşaatta, kolayca birleştirilebilen ve değişen yüklere dayanabilen malzemelere ihtiyaç vardır. Bu nedenle yumuşak çelik, kapsamlı kullanım için mükemmel bir malzemedir. Bazı yumuşak çelik kaliteleri bu nedenle aslında yapısal çelikler olarak adlandırılır.
Ayrıca katı sismik ve rüzgar gereksinimlerini karşılar, böceklerden zarar görmez ve çürümeye veya ateşe karşı dayanıklıdır.
Diğer çeliklere göre nispeten daha ucuz olması da zarar vermez. Bu nedenle, köprülerden binalara kadar büyük veya küçük yapılarda yumuşak çelik kullanılır.
Makine Uygulamaları
Yumuşak çelik, makine ve otomobil imalatında yaygın olarak kullanılmaktadır. Ucuzdur, farklı kesme ve kaplama yöntemlerine uygundur ve yeterince iyi fiziksel özellikler sağlarken iyi kaynaklanabilirliğe sahiptir. Bu nitelikler, çerçeveler, paneller vb. üretmek için kullanışlı hale getirir.
Boru Hatları ve Direkler
Yumuşak çeliğin mükemmel sünekliği, onu aşırı atmosferlere maruz kalması gereken boru hatları ve direklerin üretimi için mükemmel bir rakip haline getirdi.
Yumuşak çelik borular birbirlerine kolayca kaynak yapılabilirken, aynı zamanda belirli bir derecede esnekliği de korurlar. Boru hatları soğuk havalarda büzülebileceği veya sıcak günlerde genişleyebileceği için bu metal için gerekli bir özelliktir.
Çatal ve Tencere
Daha önce paslanmaz çeliğin ayrıcalıklı alanıyken, günümüz şefleri, avantajları nedeniyle yumuşak çelik pişirme kaplarını sevmeye başlıyor.
Kesme ekipmanı daha uzun süre keskin kalır, daha yüksek bir sıcaklık sınırına sahiptir ve yapışmaz bir malzeme olacak şekilde değiştirilebilir.
Metali baharatlamak, korozif aşınma faktörünün üstesinden gelmeye yardımcı olur.
eskrim
Yumuşak çelik, eskrimde kullanılmasını mükemmel kılan inanılmaz derecede spesifik şekillerde şekillendirilebilir. Ayrıca inanılmaz bir görsel çekiciliği var, bu yüzden de güzel görünüyor.
Yumuşak çelik, uzun ömürlü ve paslanmaya karşı dayanıklı olması için galvanizlenebilir veya doğru boya ile kaplanabilir.
Ortak Notlar
Aşağıdakiler yaygın çelik kalitelerinden bazılarıdır. Hepsinin ve diğer benzer metallerin ortak paydası evrensel olmalarıdır. Özellikleri, onları çok çeşitli uygulamalar için popüler bir seçim haline getirir.
EN 1.0301
Eşdeğer kaliteler: AISI 1008; C10; DC01
EN 1.0301 karbon çeliği %0.1 karbon, %0.4 manganez ve %0.4 silikon içerir. Ayrıca az miktarda bakır (Cu), nikel (Ni), krom (Cr), alüminyum (Al) ve molibden (Mo) içerir.
Bu kalite mükemmel kaynaklanabilirliğe sahiptir ve genellikle ekstrüde, dövme, soğuk başlı ve soğuk preslenmiş parçalar ve formlar için kullanılır. Öncelikle otomotiv ekipmanları, mobilya ve ev aletlerinde kullanılır.
EN 1.1121
Eşdeğer kaliteler: AISI 1010
EN 1.1121 karbon çeliği, %0.08 ila %0.13 aralığında karbon içerir. Manganez %0,3 ila %0,6 aralığında bulunur. Soğuk başlı bağlantı elemanları ve civata imalatında kullanılır.
Bu kalite aynı zamanda iyi şekillendirilebilirlik ve sünekliğe sahipti ve geleneksel yöntemlerle şekillendirilebiliyordu. Ayrıca tüm kaynak teknikleri ile birleştirmeyi destekler. Mukavemeti ısıl işlem, su verme ve tavlama ile artırılabilir ancak bu işlemleri gerçekleştirmenin maliyeti yüksektir.
Büyük ölçüde yapılarda ve otomotiv endüstrisinde bulunan genel amaçlı bir çelik.
EN 1.0402
Eşdeğer kaliteler: AISI 1020; C22
Bu çelik sınıfı mükemmel kaynaklanabilirliğe sahiptir. EN 1.0402 özellikle karbonlanmış parçalar için uygundur. Aynı zamanda süneklik, mukavemet ve tokluk arasında iyi bir dengeye sahiptir.
%0,18 ila %0,23 arasında bir karbon içeriğine ve %0,3 ila %0,6 arasında bir manganez içeriğine sahiptir. EN 1.1121 ile karşılaştırıldığında, çok fazla kullanılmamaktadır ancak dövülmüş haliyle büyük işlenebilirliğe sahiptir.
Bu kalite, makinelerde hidrolik parçalar ve eksantrik milleri şeklinde kullanım bulur.
Etiketler : hafif çelik