Çelik endüstride ve yapılaşmada en fazla kullanılan metal olmak ile birlikte demirin en güçlü hali anlamına gelir. Yüksek karbon içeriği ile demirden daha güçlü ve sert bir metal alaşımı anlamına gelen bu malzeme, içeriğinde bazen manganez, nikel ya da krom gibi elementler ile birleşerek de farklı türler oluşturabilir.
Çelik Çeşitleri ve Özellikleri Nelerdir?
Günümüzde bilinen başlıca çelik çeşitleri karbon çelikleri, alaşımlı çelikler, takım çelikleri ve paslanmaz çelikler olarak birbirinden ayrılırken; temel özellikleri demir bazlı olarak karbon değeri yüksek ve dayanıklı yapıları ile aşınmaya karşı dirençli olmalarıdır.
Yaygın bir şekilde kullanılan sınıflandırmada ise çelikler karbon oranına göre sınıflandırılabildiği gibi kullanım alanlarına göre ve alaşım elementlerinin miktarına göre sınıflandırılabilmektedir. Çünkü bu sayede çelik bazen düşük bazen yüksek karbonlu ve bu yapısı ile birlikte de bazen konstrüksiyon bazen yay üretiminde bazen paslanmaz çelik veya inşaat çeliği elde edilmesi gibi alanlarda kullanılmaktadır.
Karbon Oranına Göre Çelikler ve Özellikleri Nelerdir?
Karbon oranına göre sınıflandırmada çelikler aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir.
- %0,25 oranına kadar karbon içeriği ile düşük karbonlu
- %0,25 ile %0,55 arasında karbon içeriği ile ortak karbonlu
- %0,55 ile %0,90 arasında karbon içeriği ile yüksek karbonlu
- %0,90 ile %1,60 oran arasında karbon içeriği ile de yüksek karbonlu
1. Düşük Karbonlu Çelikler
Yumuşak yapılara sahip olarak soğuk şekillendirme için ve alaşımsız çelik üretimi için rahat bir kaynak sağlarlar ve ancak su verilerek sertleştirilemezler.
2. Orta Karbonlu Çelikler
Genel olarak dövme çeliği, mil çeliği ya da aşınmaya karşı dayanıklı çelikler olduğu için ray, silindir ya da tel yapımında kullanılırlar.
3. Yüksek Karbonlu Çelikler
Yüksek dayanıklılık sağlayan ve aşınmaya karşı dirençli kullanım ihtiyacı bulunan pres kalıp blok gibi noktalarda bu çelikler tercih edilir.
4. Yüksek Karbonlu Takım Çelikleri
Genellikle çok yüksek aşınma direnci sağlayan ve dayanıklılık ihtiyacı bulunan matkap uçları ya da torna malzemelerinde bu tip çelikler kullanılır.
Alaşım Elementi Miktarına Göre Çelik Çeşitleri ve Özellikleri Nelerdir?
Çelik demirin karbon ile alaşım edilmesi sonucu elde edilen bir malzeme olsa da alaşım elementi miktarına bakıldığında da çeliklerde alaşımsız, düşük alaşımlı ve alaşımlı çelik gibi çeşitler bulunmaktadır.
En temel örnek ile birlikte Karbon(C) alaşımında alaşımsız bir çelikte %1,5 oranı altında karbon gerekir. %1,5 civarında karbon içeriği ile düşük alaşımlı ya da %2,2'ye kadar ulaşan düzeylerde C içeriği ile alaşımlı çelik elde edilir. Yine Krom(Cr) alaşımlı çelikte %0,3 altında CR içeriğinde alaşımsız, %0,3-%0,5 arası Cr varsa düşük alaşımlı ve %0,5 üzerinde Cr bulunuyorsa alaşımlı çelik olur.
Kullanım Alanına Göre Çelik Çeşitleri ve Özellikleri Nelerdir?
Kullanım alanına göre bakıldığında ise çelikler imalat çelikleri ve takım(alet) çelikleri olarak iki ana sınıf altında ele alınmaktadır.
İmalat Çelikleri ve Özellikleri
Günümüzde bilinen imalat çelikleri makine imalatı, otomotiv, konstrüksiyon, cihaz imalatı veya otomat çeliği gibi değişen konularda üretim için kullanılan çeliklerdir. Bu tip çelikler kendi içlerinde de genel imalat çeliği, otomat çeliği, sementasyon çeliği, ıslah çeliği, otomat çeliği, nitrürleme çeliği, karbon çeliği, rulman çeliği, paslanmaz çelik, yay çeliği, konstrüksiyon çeliği veya yüksek ısıya dayanıklı çelik gibi çeşitlere ayrılır. Özellikleri ise genel anlamda aşağıdaki gibi sayılabilir.
- Mekanik olarak darbeli ve sert yerlerde kullanılırlar.
- Teknik anlamda şekillendirmesi kolaydır.
- Korozyon ve ısıya yüksek mukavemet gösterirler.
- Mıknatıslanma oranları düşüktür ve ısı ile az genleşirler.
- Soğuk şekillendirilebilir ve kolaylıkla kaynak edilebilirler.
Takım (Alet) Çelikleri ve Özellikleri
Takım çelikleri dövme kalıpları, el ve makine aletleri, kesici aletler, püskürtme kalıpları ya da sanayi parçalarının üretiminde çok sık kullanılırlar. Kendi içlerinde de aşağıdaki gibi bir sınıflandırma ile özellikleri ifade edilebilir.
- Soğuk iş çeliği çeşidinde soğuk işleme yapılabilir ve 2000C altında yüzey sıcaklığı ile işleme mümkündür.
- Sıcak iş çeliği 200-4000C gibi sıcaklıklar arasında kullanılabilir.
- Yüksek hız çelikleri 6000C sıcaklığa kadar kullanılabilen çeliklerdir.
- Alaşımlı takım çelikleri kalıplar gibi noktalarda ısı, sertleştirme ya da temperleme gibi işlemler ile kullanılabilir.
- Alaşımsız takım çelikleri ise C oranına göre ısı ile sertlik kaybederek el takımları gibi noktalarda üretimde kullanılır.
Sıkça Sorulan Sorular
Çelik nedir ve temel özellikleri nelerdir?
Çelik bir alaşım türü olarak temelinde demir metalini bulunduran ve karbon sayesinde zenginleştirilmiş yapısı ile dayanıklılık, kolay işlenebilirlik ve direnç kazanan bir malzemedir.
Çelik kaç çeşidi ayrılır?
Kullanım alanı, alaşım oranı, karbon içeriği gibi özelliklerine göre ayrılabilse de günümüzde yaygın şekilde yay çeliği, yüksek hız çeliği, takım çeliği, yapı çeliği veya paslanmaz çelik gibi ana gruplarda kullanılır.
En güçlü çelik türü hangisidir?
Alaşımda karbon yerine farklı elementler sayesinde sertleştirilen maraging çeliği ultra düzeyde bir akma dayanımı ve dayanıklılık elde etmiştir.