karbon çelikleri nedir
 

Karbon Çeliği Nedir


Çelik, demir ve karbondan yapılmış bir alaşımdır. Karbon çeliği, ana bileşenine ek olarak, çoğunlukla karbon (C) olmak üzere küçük bir bileşen içeren çeliği ifade eder. Sertleşebilir, dövülebilir bir çeliktir. Karbon içeriği% 2,1'e kadar olabilir. Daha yüksek karbon içerikli demir-karbon alaşımlarına dökme demir adı verilir.

karbon çeliği Düşük Karbonlu Çelikler: Bu sınıflandırmaya %0,20’ye kadar karbon içeren çelikler dahil edilebilirler. Yumuşak çelikler olarak da bilinmektedir. Özellikle yassı mamuller ile inşaat endüstrisinde ve temel yapılarda kullanılan çelik çubuk ve profiller düşük karbonlu çelikler grubundadır. 

karbon çelikleri Orta Karbonlu Çelikler: Bu sınıflandırmada yer alan çelikler % 0,20-0,60 arasında karbon içeren çeliklerdir. Karbon miktarına göre orta derecede mekanik özelliklere sahiptirler. Bu çeliklerin en büyük özellikleri, ısıl işlemle yeteri derecede sertleştirilebilmeleridir. Genellikle makine imalat endüstrisi tarafından tercih edilen çeliklerdir. 

karbon çeliği fiyatları Yüksek Karbonlu Çelikler: Bu sınıflandırmada yer alan çelikler  % 0,60’dan daha fazla karbon içeren eden çeliklerdir. Normal durumda yüksek dayanım ve sünekliliği az olan çeliklerdir. Isıl işlemlerle yüksek sertlik kazanırlar. Bu tip çelikler kesici özelliğe sahiptirler, genellikle takım üretiminde kullanılırlar. 
 

Çeliğin Genel Özellikleri


Demir esaslı malzemelerin endüstride yaygın kullanılmasının başlıca nedenleri, doğada diğer metallere nazaran çok bulunması, üretiminde diğer malzeme üretimlerine nazaran daha az enerji gerektirmesi ve özeliklerin istekler doğrultusunda ve geniş sınırlar içerisinde iyileştirilebilmesidir. Özelikler şekil verme, alaşımlama ve ısıl işlemlerle, diğer metal malzemelerde ulaşılamayacak ölçüde değiştirilebilir. Hemen hemen tüm tanınan teknolojik yöntemlerle şekillendirilmesi ve istenilen biçime getirilmesi mümkündür. 

Demir esaslı malzemelerde genellikle bulunan ve en önemli olan alaşım elemanı karbondur. Genel olarak, teknikteki alışılmış soğuma koşullarında demir-karbon alaşımları Fe-Fe3C sisteminde metastabil olarak katılaşırlar. Fe-C stabil sisteminde katılaşma, yalnızca çok yüksek karbon miktarlarında, silisyum gibi grafit teşkil ettirici alaşım elemanlarının etkisiyle ve çok yavaş soğumada meydana gelebilir. Demir-Karbon Diyagramı'na göre, demir esaslı alaşımsız malzemeler şöyle gruplanabilir: 

Dökümden sonra stabil ya da metastabil ötektiği içeren demir esaslı malzemeler, dökme demir olarak tanımlanır. Karbon miktarının alt sınırı yaklaşık olarak % 2'dir, ancak alaşım elemanlarının etkisiyle daha düşük değerlere kayabilir. Teknikteki kullanımda, daha çok ötektik altı alaşımlar önem taşır. 

Dökümden sonra ilave bir işlem yapılmaksızın dövülebilen demir esaslı malzemelerin hepsi, çelik olarak tanımlanır. Teknikte alaşımsız olarak kullanılabilen çeliklerde karbon miktarının üst sınırı yaklaşık % 1,5 kadardır. Ancak, istisnai olarak ya da alaşımlı çeliklerde sınırlı miktarda Fe-Fe3C ötektigi (Ledeburit) de bulunabilir. 

Karbon miktarının biraz değişmesiyle dökme demirde çeşit değişmesi pek söz konusu değil iken, çelik malzemelerde karbon miktarına bağımlı olarak pek çok sayıda çelik türü elde edilir. Karbon miktarının belirli sahalarında, belirli kullanma alanları mevcuttur. Ancak, burada da bazı özel durumların olduğunu da belirtmek gerekir. 

Ayrıca alaşım elementi içermeyen ve karbon miktarı yaklaşık olarak % 0,6 ila 1,2 arasında olan çelikler, alaşımsız takım çeliği olarak tanımlanır. % 0,6 'dan az karbonlu çelikler yapı çelikleri ya da konstrüksiyon çelikleri olarak belirtilir. Genel yapı çelikleri, haddelenmiş halde ya da yumuşak tavlanmış, normal tavlanmış veya benzeri ısıl işlem görmüş olarak alıcıya teslim edilebilirler. Çeliği kullanan, gerekli şekillendirme işlemlerinden sonra, uygun olan diğer ısıl işlemleri uygulayabilirler. Malzeme seçiminde de, bu işlemlere uygun tercih öncelikle yapılır. Örneğin, sementasyon yapılacaksa karbon miktarı % 0,10 ila 0,22 arasında olan sementasyon çeliği ya da ıslah yapılacaksa karbon miktarı % 0,22 ila 0,60 arasında olan ıslah çeliği tercih edilir. Yapı çeliklerinde, % 0,04 ila 0,6 arasında değişen karbon miktarı ile özelikle yüksek dayanıklılık, yüksek süneklilik ya da iyi şekillendirilebilme istenir. Çok az karbon miktarlı çelikler, yumuşak demir olarak da adlandırılır. Bunlar makina imalatında konstrüksiyon malzemesi olarak pek az kullanılırlar, daha çok elektroteknikte, örneğin röle demiri olarak önemi vardır.
 

Alaşım Elementlerinin Etkisi


Metal malzemelerde, belirli özelikleri elde etmek (kuvvetlendirmek) veya gidermek (zayıflatmak) amacıyla önceden saptanmış miktarlarda bulunması zorunlu olan bileşenlere alaşım elementleri, istenmediği halde üretimden kaynaklanan elementlere ise arıtılamayan elementlere empürite ya da katışkı denir. Burada, demir esaslı malzemelerde alaşımlı ile alaşımsız çelik arasındaki anlam farkının tam açıklanması gerekirse, bir alaşımlı çelikte arıtılamayan elementlerle birlikte demir ve karbon (ana alaşım elementi) elementleri de hesaba katılmaksızın, bileşenlerden en az birinin % ağırlık olarak gerekli sınıra ulaşması ya da bunu aşması gerekir. Bu koşulu sağlayan bileşenler çeliğin alaşım elementler' diye nitelendirilir. 

Alaşım elemanlarının etkisiyle, başka hiçbir malzemenin özelikleri çeliklerdeki kadar geniş çapta değiştirilemez. Öte yandan çok sık örnekte karşılaşıldığı gibi bunların etkileri toplanabilir olmadığından, çok sayıda alaşım elementinin birlikte bulunması halinde, beklenen özelik değişmeleri ancak genel çerçevede ele alınabilir ve bu konuda kesin bir yaklaşım yapılamaz. 

Alaşımlı çelikler, alaşım elemanların (karbon ve arıtılamayan elemanlar dışında kalan diğerleri) toplam miktarı % 5`den az olanlar düşük alaşımlı çelikler ve alaşım elemanlarının toplam miktarı % 5 'den fazla olanlar yüksek alaşımlı çelikler olmak üzere, iki ana gruba ayrılırlar. Temelde alaşımsız çeliklere benzer davranışa sahip olan düşük alaşımlı çeliklerin teknik açıdan en belirgin özeliği, sertleşme kabiliyetlerinin daha yüksek olmasıdır. Ayrıca, sertlik, çekme dayanımı, akma sınırı, elastiklik modülü gibi dayanım özelikleri ile sıcağa dayanıklılık, meneviş dayanıklılığı gibi karakteristikler yükselirken, genellikle kopma uzaması, kesit daralması, çentik darbe dayanımı gibi değerlerde azalma olur. Alaşımsız ve düşük alaşımlı çeliklerde istenilen özeliklerin bulunmaması veya yetersiz olması halinde yüksek alaşımlı çelikler kullanılır. Bu tür alaşımlama, normal sıcaklıklardaki mekanik dayanımın arttırılması yanında, öncelikle sıcağa, tufallaşmaya ve korozyona dayanım, sıcakta sertlik ve manyetlenmeme gibi bazı seçilmiş özeliklerin elde edilmesini amaçlar. 

Elementlerin çeliğin yapısında tek elementli faz, katı çözelti (katı ergiyik) ve intermetalik bağlantı durumunda bulunması, malzeme özeliklerini çok farklı şekilde etkiler. Teknikte kullanılan demir esaslı alaşımlarda tek elementli fazlar, yalnızca kurşun ve bakırdan kaynaklanabilir. Bu fazların yaratabileceği olumlu etkiler sınırlı olduğundan, her iki metal de alaşım elementleri arasında önemli bir yer işgal etmezler. Buna karşın, aşağıda belirtilen elementler, katı çözelti veya intermetalik bağlantı meydana getirerek geniş ölçüde özelik değişimlerine yol açabildikleri için, çeliklerin alaşımlandırılmasında büyük ağırlık taşırlar. 

Çelikte demir dışında bulunan arıtılamayan elementler ve önemli alaşım elementlerinin her birinin çeliğin özeliklerine etkileri şöyledir: 

karbon çelikleri fiyatları Karbon: Çeliğin en temel alaşım elementidir. Karbon miktarının artmasıyla birlikte alaşımsız çeliklerin dayanımı ve sertliği önemli ölçüde arttırır. Karbon miktarı arttıkça çelikteki perlit oranı arttığından, çeliğin çekme dayanımı ve akma sınırı artar. Ancak, % 0,8 ila 0,85 C değerinden sonra dayanım daha fazla artmamasına karşılık, çelik giderek kırılganlaşır. Sertleştirilmiş çeliklerde en yüksek sertlik değerine (yaklaşık 67 RSD-C) yaklaşık % 0,6 C düzeyinde ulaşılır ve karbon miktarının daha da arttırılmasıyla, ani soğutma sonrasında yapıda artık ostenit kalacağından sertlikte artma meydana gelmez. Diğer taraftan, karbon miktarı arttıkça çeliğin sünekliliği, dövülebilirliği, derin çekilebilirliği ve kaynak edilebilirliği azalır, ısıl işlemde çatlama ve deformasyon eğilimi artar.

karbon çelikleri nedir Mangan: Çeliğe genellikle cevherden intikal eder, fakat özelikleri iyileştirdiğinden belirli bir oranda çeliğin içerisinde bulunması istenir, hatta alaşım elementi olarak arttırılabilir. Çeliğin dayanımını arttırır, fakat sünekliliğini biraz azaltır. 

karbon çeliği nedir Silisyum: Çelik üretiminde oksijen giderici olarak kullanılan temel elementlerden biridir. Çelikte bulunan silisyumun miktarı, üretim tarzına bağlı olarak da değişir. Sakin dökülen alaşımsız çeliklerde, en fazla % 0,60 Si bulunabilir. Düşük alaşımlı çelikler ve yay çelikleri, % 2 'ye kadar Si içerirler. Buna karşın, silisyumlu çelikler diye adlandırılan, elektroteknikte kullanılan çeliklerde Si miktarı % 5 'e kadar yükselebilir. Ayrıca, % 14-15 Si içeren çeliklerde de korozyon dayanımı iyidir, fakat dövülemezler ve kırılgandırlar. Silisyum miktarı arttıkça, çeliğin tane büyüklüğü de artar. 

 Kükürt: Otomat çeliklerinde kükürt miktarı, talaşlı şekillendirmeyi iyileştirmek için yüksektir. Bunun dışında istenmeyen bir elementtir ve daima azaltılmaya çalışılır. Yeni gelişen teknolojilerle, bugün % 0,003 S değerlerine kadar inilebilmektedir. Çelik kalitelerinin belirtilmesinde sınırlanan element olarak fosforla birlikte birinci planda göz önünde tutulur. Kükürt miktarı yükseldikçe, şekillendirmeye dik doğrultuda süneklilik ve darbe dayanımı düşer, boyuna doğrultuda etkilenme azdır. Mangan ile dengelenmediğinde, sıcakta kırılganlık yapar. Kaynak edilebilirliği ve sertleşebilirliği kötüleştirir. 

 Fosfor: Ferritin dayanımını en fazla arttıran elementtir. Bu nedenle, düşük miktarlarda bulunsa bile çeliğin dayanımını ve sertliğini arttırıcı, buna karşın şekillendirme yönünde sünekliliği ve darbe dayanımını azaltıcı etki yapar. Bu etkiler, özelikle yüksek karbonlu menevişlenmiş çeliklerde daha fazladır. Ayrıca, çeliğin korozyon dayanımını iyileştirmesine karşın, kükürtle birlikte çelikte mümkün olduğunca az bulunmasına çalışılır ve kalite belirlemesinde birinci planda rol oynar. 

 Krom: Çelikte, oksidasyona ve korozyona karşı dayanımı, aşınma direncini, sertleşebilirliği arttırır. Paslanmaz çeliklerin ve alaşımlı takım çeliklerinin büyük bir kısmının temel alaşım elementidir. Karbür yapıcı element olduğundan, çekme dayanımını ve sıcağa dayanımı arttırır, sünekliliği düşürür. Ancak bazı çeliklerde meneviş kırılganlığı doğurabileceğinden ve olumlu etkilerini iyileştirmek için nikel ve/veya molibden ile birlikte kullanılır. 

 Nikel: Ferritte katı çözelti sertleşmesi sağlayarak, çeliğin dayanımını artırır. Bu artış, silisyum ve mangana nazaran daha azdır, ancak dayanım artarken süneklilikte önemli bir azalma olmaz. Krom kadar olmasa da, sertleşebilirliği de iyileştirir. Nikel içeren yapı çelikleri, özellikle kromla birlikte, yüksek süneklilik, yüksek sertleşebilirlik ve yüksek yorulma direnci gösterirler. Ayrıca, paslanmaz çeliklerde kromla birlikte en önemli elementtir, sıcağa ve tufallaşmaya karşı dayanımı da iyileştirir. 

 Molibden : Kuvvetli karbür ve nitrür yapıcı elementtir ve düşük alaşımlı çeliklerde genellikle krom (nikel) ile birlikte % 0,15-0,30 arasında bulunduğunda çeliğin sertleşebilirliğini, çekme dayanımını ve sıcağa dayanımı arttırır, meneviş kırılganlığını azaltır. Takım çeliklerine daha yüksek miktarlarda katılır, sıcağa ve aşınmaya karşı dayanımı iyileştirir. 

 Vanadyum : Benzer alaşım elementleri gibi, sertleşebilirliği arttırır. Azot ile birleşip nitrür teşekkül ettirerek, ferritik yapıda tane küçülmesi sağlar. Bu nedenle, çentik dayanımını da yükseltir. Kuvvetli karbür teşekkül ettirici olduğundan, aşınmaya ve sıcağa dayanımı arttırmak için takım çeliklerinde volframla, sıcağa dayanıklı çeliklerde krom ile birlikte katılır. 

 Volfram : Çeliğin dayanımını arttırır, En önemli özeliği ise hız çeliklerinde sekunder (ikincil) sertleşme yaratarak, meneviş dayanımını (sıcak sertlik) arttırmasıdır. Bu etki, karbür teşekkül ettirmesinden dolayıdır ve yarattığı karbürler aşınma direncini de çok arttırırlar.

 Niobyum: Özellikle yüksek dayanımlı düşük alaşımlı (YDDA) çeliklerde kontrollü haddeleme ve soğutmayla özelikleri iyileştirmek için ve sıcağa dayanıklı çeliklerde kullanılır. Kuvvetli karbür ve nitrür yapıcıdır. Sertliği, akma sınırını yükseltir, taneleri inceltir ve şekil değişebilirliği azaltır. 

 Titan: V, Mo, W ve Nb gibi kuvvetli karbür ve nitrür yapıcıdır. Ostenitik çeliklerde yapıda denge sağlar, genel olarak çeliklerde taneleri inceltir. Ayrıca, Al ile birlikte dezoksidan madde (oksit giderici) olarak da sakin dökülen çeliklerde kullanılır. 

 Zirkonyum: Daha çok, YDDA çeliklerinde arıtılamayan elementleri denetleyici olarak kullanılır. Özellikle sülfürlerin biçimlerini değiştirerek, sünekliligi arttırır. 

 Nadir Toprak Elementleri: YDDA çeliklerinde, arıtılamayan eleman biçim değiştirici olarak kullanılır. Seryum, güçlü bir oksijen ve kükürt gidericidir. 

 Kobalt: Karbür teşekkül ettirmez, ancak sıcağa dayanımı arttırır. Sertleşebilmeyi azaltır, yüksek sıcaklıklarda tane büyümesini yavaşlattığı için, daha çok hız çeliklerine ve sıcağa dayanıklı çeliklere katılır. Çeliğin manyetik özeliklerini de olumlu olarak arttırır. 

 Alüminyum: En güçlü oksijen gidericidir. Azot ile kuvvetli nitrür teşekkül ettirir, ısıtmada tane kabalaşması ve çeliğin yaşlanma eğilimini azaltır. Çelik üretiminde, taneleri inceltir. 

 Bor: Düşük ve orta karbonlu çeliklerin sertleşebilirliğini en etkin olarak arttıran nitrür teşekkül ettiren bir elementtir. Çelikler sakinleştirildikten sonra, % 0,0005 ila 0,003 kadar katılır. Ayrıca, çeliğin yüzeyine bor nüfuz ettirildiğinde 2000 VSD kadar yüzey sertliğine ulaşılabilir. Bor'un nötron yutma kesit alanı yüksek olduğundan, borlu çelikler nükleer santrallarda da tercih edilir. 

 Bakır: Çeligin dayanımını ve sertliğini arttırır, sünekliliği çok fazla düşürür. Korozyona dayanımı iyileştirir. Sıcak şekillendirmede kırılganlık yaratması, çelik üretiminde sorun yarattığından % 0,5 miktarının aşılması pek istenmez. 

 Kurşun: Çelikte çözülmediğinden, yalnızca otomat çeliklerinde talaşları kırılgan yapmak amacıyla % 0,2 ilâ 0,5 arasında katılır, fakat yapıda homojen ve ince dağılması gerekir. 

 Azot: Nitrür teşekkül ettirdiği için önemlidir. Çelikte yaşlanma meydana getirir. Yaşlanmanın sorun olmadığı durumlarda, sertliği, mekanik dayanımı ve atmosfer korozyonuna dayanımı arttırır. Uygun alaşımlı çeliklerin yüzeyine nüfuz ettirilerek, yaklaşık 1100 VSD değerine kadar yüzey sertliğine ulaşılmasını sağlar.
 
Karbon Çeliği Fiyatları

Karbon çeliği fiyatları istenilen malzemenin cinsine, ebatlarına ve ağırlığına göre değişiklik göstermektedir. Karbon çeliği fiyatı almak için bizi 0262 658 81 37 numaralı telefondan arayabilir ya da aşağıdaki iletişim formunu kullanabilirsiniz. 



 
Bize Ulaşın T: +90 262 658 81 37-38
E: info@uslularhadde.com
A: Şekerpınar Mah. Marmara Geri Dönüşümcüler Koop. Göktürk Sk. No:51 Çayırova / Kocaeli


Bizi Takip Edin
Facebook Instagram Twitter
Bu site ankaplus Kurumsal Web Tasarım Paket sistemleri ile hazırlanmıştır.
Sizlere daha iyi hizmet sunulabilmesi için kişisel verileri koruma politikamız doğrultusunda çerezler kullanılmaktadır. Detaylı bilgi almak için Çerez Politikası metnini inceleyiniz.