YAPI ÇELİKLERİ
Kimyasal etkilere dayanıklılık ve imalat sırasında sertleştirme işlemi öngörülmeyen konstrüksiyon çelikleridir. Kullanım yerine göre seçilmelerinde, öncelikle akma sınırının yüksekliği göz önünde tutulur; bunun yanında yeterli süneklik ve gerektiğinde tokluk aranır. Bu arada söz konusu çeliklerin en başta kaynak olmak üzere talaş kaldırma, soğuk şekil verme (örneğin bükme, zımbalama, derin çekme) gibi bazı imal usulleriyle ilgili teknolojik özellikleri de büyük önem taşıyabilir. Bu nedenle kaynak davranışını tanımlayan kavramlar üze-rinde durulması yararlı olacaktır. Çoğu kez malzeme niteliği gibi kabul edilmesine karşın, gerçekte yöntem ve konstrüksiyon öğelerin/ de içeren kaynak kabiliyeti üç alt kavrama ayrılarak açıklanabilir: -
Kaynağa elverişlilik(kaynağa uygunluk): Kaynak bağlantısının uygulanan bir yöntemle gerçekleştirilmesinde, seçilen malzemenin metalurjik, kimyasal ve fiziksel özellikler açısın-dan herhangi bir olumsuzluk yaratmamasıdır. Dönüşüm gösteren çeliklerin kaynak işleminde ısıdan etkilenen bölge yeterli sünekliğe sahipse, kaynağa uygunluğun var olduğu genellikle söylenebilir. Bunun için, gerekiyorsa alınacak önlemlerle martenzit oluşumu engellenmeli veya meydana gelebilecek martenzitin bir ölçüde tok olmasını sağlamak üzere çeliğin karbon miktarı sınırlanmalıdır.
Kaynak güvenliği: öncelikle malzemeye bağlı olan kaynağa uygunluk, kaynaklı konstrüksiyonun gevrek kırılmaya karşı güvenli olması için yeterli değildir. Yani konstrüksiyonun öngörülen işletme koşulları altında gevrekleşme ve çatlama tehlikesinden uzak kalması, çelik özellikleri yanında başka bazı etkenlerin de imalatçı tarafından dikkate alınmasını gerektirir. Söz konusu etkenler tasarım (saç kalınlığı, dikiş türü ve konumu, çentik etkisi) ve zorlama durumu (gerilmelerin türü, büyüklüğü ve çok eksenliliği, zorlama hızı, işletme sıcaklığı) olarak iki grupta toplanır.
Kaynağı yapılabilirliği: Belirli bir konstrüksiyonun seçilen kaynak yöntemi ile gerçekleştirilebilmesidir.
Genel Yapı Çelikleri DIN 17100)
Toplam çelik üretimi içinde en bü-yük paya sahiptirler. Alaşımsız ve çoğunlukla kütle çeliği olarak sıcak şekillendirmeden sonra normalleştirilmiş, bazen de soğuk şekil verilmiş durumda kullanılırlar. Bu çeliklerden özellikle çekme ve akma dayanımları göz önünde tutularak, örneğin yeraltı ve yerüstü inşaatı, köprü, depolama kabı, taşıt ve makina yapımı gibi çeşitli mühendislik alanlarında yararlanılır.
Bu çelik türlerinin en az çekme dayanımları 290 N/mm2'den 670 N/mm2'ye, en az akma sınırları ise 175 N/mm2'den 365 N/mm2'ye kadar değişir; içyapıları ferritik-perlitiktir. Dayanım değerleri aşağıda belirtilen faktörlerin ortak etkimesiyle artar.
Katı çözelti sertleşmesi (ferritte çözünmüş olan demir eşlik elementlerinden dolayı),
Tane sınırları (özellikle ince taneli St 52-3'de belirgin olmak üzere),
Perlit oranı: Hadde ürünleri büyük ölçüde kaynaklı konstrüksiyonlarda kullanıldıklarından, bu tür çeliklerde kaynağa uygunluk ve gevrek kırılmaya duyarsızlığın yeterli düzeyde olması gerekir.
Kaynağa uygunluk bakımından karbon miktarı, gevrek kırılmaya duyarsızlık için de geçiş sıcaklığı veya çentik vurma tokluğu güvenilir birer ölçüt olarak alınabilir. Garanti edilen dayanım değerleri aynı olan değişik kalite gruplarındaki çelik türleri, sadece kimyasal bileşim değil, gevrek kırılma-ya duyarsızlık açısından da farklıdırlar. Çeliğin kalite grup sayısı büyüdükçe gevrek kırılmaya duyarsızlığı da artar.
Kalite grubu 3'e giren bir çeliğin (örneğin St 37-3) bile-şimindeki katışkılar (P<%0,05 , S<%0,05), kalite grubu 2 olan durgun bir çeliğinkinden (P<%0,06 , S<%0,06) daha düşüktür. Ayrıca oksit gidermede kullanılan alüminyum gibi elementlerle bağlanmasından ötürü, azotun katı çözeltideki miktarı çok azalır. Böylece geçiş sıcaklıkları diğer çeliklere oranla alçalan kalite grubu 3 çelikleri gevrek kırılmaya karşı daha güvenlidirler. Çentik vurma işinin bir minimum değerin altına inmemesi koşulu, yalnız az karbonlu yani kaynağa elverişli çeliklerde aranır.
Sonuç olarak kaynak işlemi söz konusu ise, çelikler sadece dayanımlarına değil, tokluk özelliklerine göre de seçilmek zorundadırlar. Diğer bağlantı biçimlerinde (cıvata, perçin) gevrek kırılma ile hemen hiç karşılaşılmadığından, malzemenin tokluğu önemli bir rol oynamaz. Çeliklerin kaynağa uygunluğu için genel bir garanti verilmesi yanıltıcı olabilir. Çünkü konstrüksiyonun kaynak sırasında ve sonrasındaki davranışları malzeme özelliklerinden başka, boyutlar, üretim ve işletme koşulları ile de belirlenir.
Eritme kaynağı: St 37-2, St 37-3, St 44-2, St 44-3, St 52-3 çeliklerine çoğunlukla herhangi bir önlem gerektirmeden uygulanabilir. Kalite grubu 3'e giren çeliklerde azotun AlN vb. kararlı bileşikler oluşturması şekil değişimi yaşlanmasını da önler. Bunun yanında anılan nitrürlerin çekirdek etkisi ince taneli ikincil içyapı yaratarak akma sınırını yükseltir. St 52-3 çeliği kaynağa uygun (C<80,2) yüksek dayanımlı ince taneli yapı çeliklerinin öncüsü olarak kabul edilebilir. St 50-2 , St 60-2 , St 70-2 çeliklerinin kaynağında ise ön ısıtma ve ayrıca kaynak sonrası tavı gereklidir.
Etiketler : yapı çelikleri