Çelikler, işlemler, Standartlar

(tamami alintidir, quarters)

 

Bu konu agustos 2006'nin ayinin en cok tiklanan konusu olmustur 616 kez tiklanmistir.

Makale
ÇELİK, bir Demir (Fe) Karbon (C) alaşımıdır. C’dan başka farklı oranlarda alaşım elementleri ve empürite elementler bulunur. Çeliğe farklı özellikler kazandıran içerdiği elementlerin kimyasal bileşimi ve çeliğin iç yapısıdır. Çeliğe değişik oranlarda alaşım elementleri katılabileceği gibi, çeşitli işlemler (ıslah, normalizasyon vs.) ile iç yapı da kontrol edilerek kullanım amacına göre değişik özelliklerde çelik elde edilir.Manganez (Mn), Fosfor (P), Kükürt (S) ve Silisyum (Si) üretim sırasında hammaddeden kaynaklanan elementler olup, çelik bünyesinde belirli oranlarda bulunur. Diğer elementler ise (Cr, Ni vs.) ferro-alyajlar halinde istenilen miktarlarda çelik bünyesine ilave edilir.Çelik demir cevherinden veya hurdadan geri dönüşüm ile iki şekilde üretilmektedir. Sıvı çelik üretildikten sonra döküm ile ingot olarak veya sürekli döküm yöntemi ile kütük veya blum olarak şekillendirilir.Vasıflı Çelikler alaşımsız, düşük alaşımlı ve alaşımlı çelikler olup, kitlesel olarak üretilen çeliklerden bazı noktalarda ayrılmaktadır. Bu noktalar;', '

ÇELİK NEDİR ?

ÇELİK, bir Demir (Fe) Karbon (C) alaşımıdır. C’dan başka farklı oranlarda alaşım elementleri ve empürite elementler bulunur. Çeliğe farklı özellikler kazandıran içerdiği elementlerin kimyasal bileşimi ve çeliğin iç yapısıdır. Çeliğe değişik oranlarda alaşım elementleri katılabileceği gibi, çeşitli işlemler (ıslah, normalizasyon vs.) ile iç yapı da kontrol edilerek kullanım amacına göre değişik özelliklerde çelik elde edilir.

Manganez (Mn), Fosfor (P), Kükürt (S) ve Silisyum (Si) üretim sırasında hammaddeden kaynaklanan elementler olup, çelik bünyesinde belirli oranlarda bulunur. Diğer elementler ise (Cr, Ni vs.) ferro-alyajlar halinde istenilen miktarlarda çelik bünyesine ilave edilir.

Çelik demir cevherinden veya hurdadan geri dönüşüm ile iki şekilde üretilmektedir. Sıvı çelik üretildikten sonra döküm ile ingot olarak veya sürekli döküm yöntemi ile kütük veya blum olarak şekillendirilir.

Vasıflı Çelikler alaşımsız, düşük alaşımlı ve alaşımlı çelikler olup, kitlesel olarak üretilen çeliklerden bazı noktalarda ayrılmaktadır. Bu noktalar;

  • Üretim yöntemi,
  • Üretim araçları,
  • Alt limitlerde bulunan S, P ve diğer empüritelerin ile çözünmüş gaz miktarları.

Çelikler genel olarak aşağıdaki şekilde sınıflandırılmaktadır;

  • Karbon ve alaşımlı çelik olarak bileşimlerine göre,
  • Üretim yöntemlerine göre
  • Son üretim yöntemine göre
  • Ürün şekline göre
  • Kullanım yerleri, üretim programları ve deoksidasyon durumlarına göre

Çeliklerin temel özellikleri aşağıdaki gibi özetlenebilir;

  • Çeliklerin büyük çoğunluğu ısıl işlemlere karşı duyarlıdır. Kimyasal bileşimin yanı sıra uygulanan ısıl işlemler sonucunda istenen sertlik, mekanik ve fiziksel özellik, elektriksel özellik, korozyona ve yüksek sıcaklığa dayanım özelliklerine tam olarak kavuşturulabilir.
  • Çelikler yapılarının gerektirdiği sıcaklıklara kadar ısıtıldıklarında şekillenme özelliğine kavuşur. (Haddeleme, Presleme, Dövme)
  • Ayrıca kimyasal bileşim ve iç yapı olarak uygun olan çelikler haddeleme, presleme gibi yöntemlerle soğuk olarak da şekillendirilebilir.
  • Talaş kaldırıcı tezgahlarda işlenerek, istenilen şekil ve yüzey düzgünlüğüne getirilebilir.
  • Kimyasal bileşim olarak uygun olan çelikler kaynak işlemi ile birleştirilebilir.
  • Çeliklerin büyük bir bölümü çeşitli yöntemler ile metal ile kaplanmaya, emaye yapılmaya, boyanmaya ve plastik maddeler ile kaplanmaya elverişlidir.

ULUSLAR ARASI ÇELİK STANDARTLARI

TS – Türk Standartları

Çeliklerle ilgili Türk Standartları’nın hazırlanmasında DIN-Alman Standartları esas alınmış olup, Alman Standartları bölümünde yer alan açıklama ve örnekler Türk Standartları için de geçerlidir.

DIN – Alman Standartları

Alman Standartlarında malzeme tanımlaması için 3 değişik sistem kullanılmaktadır.

  1. Malzeme Numarası
  2. Çeliğin çekme dayanımına göre kısa işareti
  3. Çeliğin kimyasal analizine göre kısa işareti

    • Karbon Çelikleri
    • Düşük Alaşımlı Çelikler
    • Yüksek Alaşımlı Çelikler

    Malzeme Numarası

Malzeme Numarası

X . X X X X

Malzeme Cinsi

(Çelik için 1)

Çelik Türü

Çelik Türü

(Alt Grubu)

Sıra Numarası

Çeliğin Çekme Dayanımına Göre Kısa İşareti :

    Çeliğin minimum çekme dayanımı (Kgf/mm2) esas alınarak gösterilir.

    Örn : St 37

    En az 37 Kgf/mm2 veya 370 N/mm2 çekme dayanımına sahip olan çeliği tanımlar.

Çeliğin Kimyasal Analizine Göre Kısa İşareti :

  • Karbon Çelikleri

    “C” ön harfi ile tanımlanır ve “C” harfinden sonra gelen sayı yüzde C miktarının 100 katını gösterir.

    Ayrıca diğer özellikler “C” harfinden sonra k, m, q ve f harfleri konularak tanımlanmaktadır.

HARFLER

TANIM

Ck

Genel amaçlı kaliteli karbon çelikleri( Düşük P ve S)

Cm

Kükürt miktarı belli sınırlar içerisinde olan ıslah edilebilir karbon çelikleri

Cq

Soğuk şekillendirilebilir karbon çelikleri

Cf

Alevle ve indüksiyonla yüzeyi sertleşebilir karbon çelikleri

  • Düşük Alaşımlı Çelikler

    Alaşım elemanlarının ağırlık olarak toplam miktarı %5 veya %5’ ten az çeliklerdir. Bu çeliklerin kısa işaretindeki ilk rakam Karbon miktarının 100 katı olup, bu sayıdan sonra alaşım elementi veya elementlerinin sembolleri ile daha sonraki sayı ve sayılarla da alaşım elementinin yüzde olarak ağırlıkları verilmektedir. Bu sayılar aşağıdaki alaşım elementi çarpanına bölünerek o elementin yüzde ağırlığı bulunur.

    Cr, Mn, Si, Ni, Co, W için “4”Al, Cu, Pb, Mo, V, Ti, Zr, Ti, T için “10”C, S, P, N için “100”B için “1000”Örnek : 41Cr4

    41 sayısı; 41/100 = 0,41 ortalama % C miktarını,

    4 sayısı; 4/4 = 1 ortalama % Cr miktarını ifade eder.

  • Yüksek Alaşımlı Çelikler

Alaşım elementlerinin ağırlık olarak toplam miktarı %5’ten fazla olan çeliklerdir. Yüksek alaşımı belirlemek için tüm ifadenin başına bir “X” işareti konulmuştur. “X” harfinden sonra gelen sayı ortalama C miktarının 100 katıdır. Bu sayıdan sonra alaşım elementlerinin sembolleri ile bunların yüzde olarak ağırlıklarının miktarları verilir. Tüm alaşım elementlerinin çarpanları “1” olarak kabul edilir.

Örnek : X20Cr13

20 sayısı; 20/100 = 0,20 ortalama % C miktarını,

13 sayısı; 13/1 = 13 ortalama % Cr miktarını ifade eder.

SAE / AISI – Amerikan Standartları

SAE ve AISI sistemlerinde malzemenin kısa işareti 4 veya 5 haneli sayı sistemi kullanılarak yapılır. 5 haneli sayı sistemi %C miktarı 1’in üzerinde olduğu zaman yapılır. İlk 2 rakam çelik türünü, diğer 2 veya 3 rakam ise %C miktarının 100 katıdır.

AFNOR-FRANSIZ– Fransız Standartları

Çeliğin Çekme Dayanımına göre kısa işareti (Örn:A35)

Çeliğin kimyasal analizine göre kısa işareti

  • Isıl işlem uygulanabilen C çelikleri (CC işareti ile ifade edilir)

  • Isıl işlem uygulanması gereken C çelikleri (XC işareti ile ifade edilir)

  • Düşük alaşımlı çeliklerin ifade şekli DIN normundaki gibidir. Alaşım elementlerini ifade eden harflerden bazıları değişir fakat alaşım elementi çarpanları DIN normundaki gibidir.

  • Yüksek alaşımlı çeliklerde DIN normundaki “X” ibaresinin yerini “Z” harfi alır. Alaşım elementleri çarpanları ise DIN normundaki gibi “1” dir.

BS– İngiliz Standartları

BS standartlarında çeliklerin kısa işaretleri, kimyasal analizlerine göre altı (6) haneli sayı sembol sistemi kullanılarak verilir.

İlk üç hane Çelik türü ve ana grubunu, ortadaki hane çeliğin özelliğini belirten harf ve son iki hanede %C miktarının 100 katını ifade eder.

ÇELİK TÜRÜ ANA GRUPLARI

TANIMI

000 – 199

KARBON ÇELİKLERİ, KARBON VE MANGANLI ÇELİKLER

200 – 240

OTOMAT ÇELİKLERİ

250 – 299

SİLİSYUM VE MANGANLI YAY ÇELİKLERİ

300 – 499

PASLANMAZ ÇELİKLER, ISIYA DAYANIMLI ÇELİKLER

500 – 999

ALAŞIMLI ÇELİKLER

HARFLER

TANIMI

“A”

Kimyasal analizi istenilen aralıklarda

“H”

Sertleşebilirlik eğrisi istenilen sınırlar arasında

“M”

Mekanik özelliklere ait değerler istenilen sınırlar arasında

“S”

Paslanmaz çelikler

ULUSLAR ARASI ÇELİK YAPIM STANDARTLARI

DIN

EN

ÇELİK KALİTELERİ

17100

10025

Genel Yapı Çelikleri

17200

10083 (Bölüm 1&2)

Islah Çelikleri

10083 (Bölüm 3)

Borlu Çelikler

17210

10084

Sementasyon Çelikleri

17212

Alev ve İndüksiyonla Sertleştirme Çelikleri

17221

Islah Edilebilir Yaylık Çelikler

17230

Rulman Çelikleri

17350

Takım Çelikleri

17440

10088

Paslanmaz Çelikler

1651

10087

Otomat Çelikleri

Y A P I Ç E L İ K L E R İ K A L İ T E M U A D İ L T A B L O S U

MALZEME NO

DIN

SAE/AISI

AFNOR

UNI

BS

JIS

EN

GOST

1.0038

St 37-2, S235JRG2

E24-2NE

Fe 360 B

Fe 3610B

St3ps

1.0570

St 52-3, S355JO, S355J2G3

E36-3, E36-4

Fe 510 B, C, D

Fe 510 D 1 FF

SM490 A, B, C

17GS

1.0060

St 60-2, E335

A572Gr-65

A 60-2

Fe 60-2

Fe 590-2FN

SM 570

St6ps

1.0070

St 70-2

A 70-2

Fe 70-2

Fe 690-2FN

St0

1.1170

28Mn6

1330

20M5

C28Mn

150M19

SCMn1

28Mn6

30G

1.1231

Ck67

1070

XC68

C70

060A67

S70C

2C67

65G

1.0035

St 34-2

A33

Fe 320

Fe 310-0

1.0144

St 44-3

A573Gr-70

E 28-3

Fe 430B, Fe 430C

Fe 430 D1FF

SM 400 A, B, C

St4kp

 

SOĞUK ÇEKME

Soğuk çekme işlemi ile,

  • Sıcak haddelenmiş malzemelerin daha dar toleranslara getirilmesi,
  • Sıcak haddeye göre daha üstün yüzey kalitesinin elde edilmesi,
  • Malzemeye soğuk deformasyon uygulanmasıyla, malzemenin sertliğinde ve mukavemetinde artışlar sağlanmaktadır.

Soğuk çekme işlemi ağırlıklı olarak St 37-2 ve otomat çeliklerine uygulanmaktadır. Hassas tolerans ve yüzey kalitesi istenen uygulamalarda, diğer çelik kaliteleri de soğuk çekilebilmektedir. Soğuk çekmeyle genellikle ISO h11 ölçüsel toleransları sağlanmaktadır.

KABUK SOYMA + DOĞRULTMA veya KABUK SOYMA + TAŞLAMA

Kimi uygulamalarda, özellikle helisel yay, denge çubuğu üretimi ve malzeme yüzeyine kaplama yapılacak malzemelerde kılcal çatlaklardan arınmış ve pürüzsüz bir yüzey elde edilmesi gerekmektedir.

Soğuk haddelemeyle sıcak hadde sonrası oluşan kılcal çatlaklar yüzeye sıvanmaktadır. Kabuk soyma işlemi ile kılcal çatlaklar yüzeyden giderilir. Doğrultma ile de kabuk soyma işlemi sırasında malzemede doğrusallık sağlanırken yüzeyinde oluşan kabuk soyma izleri de giderilir. Kabuk soyma + doğrultma işlemiyle genellikle h11 toleransında çalışılabilmektedir. Kabuk soyma ve doğrultma tezgahlarının kapasitelerine ve özelliklerine bağlı olarak daha hassas toleranslarda da çalışılabilmektedir.

Daha hassas ölçü ve yüzey kalitesi istenen üretimlerde ise kabuk soyma+doğrultma sonrası malzemelere taşlama işlemi de uygulanmaktadır. Elde edilen toleranslar h11’den daha hassas olan h10, h9, h8 veya isteğe bağlı olarak daha hassas toleranslar olabilir.

Aşağıdaki tabloda soğuk çekme ve kabuk soyma + taşlama işlemlerinde kullanılan ISO toleransları yer almaktadır;

ISIL İŞLEM

Çeliklerin büyük çoğunluğu, içerdiği elementlere bağlı olarak ısıl işlemlere karşı duyarlıdır. Kimyasal bileşimin yanı sıra uygulanan ısıl işlemler sonucunda istenen sertlik, mekanik ve fiziksel özellik değerlerine ulaşılabilir.

Isıl işlemler çok çeşitli olup hem hammaddeye, hem de bitmiş ürünlere uygulanabilir. Genel olarak çelik hammaddelere uygulanan ısıl işlemler, ıslah, normalizasyon, yumuşatma tavlaması, küreselleştirme tavlaması, izotermik tavlama ve soğuk kesilebilirlik tavlaması olarak değerlendirilebilir.

TAMAMLAMA İŞLEMLERİ

Sıcak haddelenmiş malzemeye uygulanan, TAMAMLAMA işlemleri aşağıdaki gibidir;

  • KUMLAMA

Yuvarlak ve kare ürünlerin yüzeylerinde bulunan tufal tabakasının temizlenmesinde kullanılır. Kumlama ile tufalsiz temiz bir yüzey elde edilir. Kumlama sonrası üstün bir yüzey temizliği kalitesi olan A Sa 2,5 yüzey temizliği kalitesinde malzemeler üretilir.

  • DOĞRULTMA

Malzeme doğrultma topları arasından geçirilerek, üç noktada malzemeye kuvvet uygulanır ve doğrultulur. Ayrıca malzeme döndürülerek malzeme uzunluğunca doğrultmanın homojen yapılması sağlanır. ÇEMTAŞ doğrultma makinesinin diğer bir özelliği de yüzeydeki tufali kırarak atabilmesidir. Bu sayede malzeme doğrultulduğu gibi, aynı zamanda tufalden de arındırılmış olmaktadır. Doğrultma işlemiyle Ø 16-120 mm. arasındaki malzemeler 1 mm/m hassasiyetinde doğrultulmaktadır.

  • YÜZEY ÇATLAK TESTİ

10-100 mm. çapındaki sıcak haddelenmiş çelik çubukların yüzey hatalarının kontrol edilmesinde kullanılır. Kumlanmış ve doğrultulmuş malzemelerin yüzeylerindeki 0,1 mm. derinliğe kadar olan boyuna hataları tespit eder. Hata üzerine boya püskürtülerek hatalar malzeme üzerinde gösterilir. Taşlama ile giderilen hatalı malzemeler tekrar teste alınarak kontrol edilir. Sağlam olan çubuklar müşteriye sevk edilir.

Manyetik alan değişiminin algılanması prensibi ile çalışır. Test cihazının döner kafası üzerindeki iki adet kafa tarafından manyetik alan oluşturulur. Oluşturulan manyetik akı herhangi bir süreksizlik ile karşılaştığında bu süreksizliğin etrafından dolaşır. Manyetik alandaki bu değişiklik test cihazının probları tarafından algılanır ve elektrik sinyallerine dönüştürülür. Varolan çatlağın derinliği algılanan sinyalin şiddetine göre tespit edilir.

ŞEKİL : YÜZEY ÇATLAK DERİNLİKLERİ TABLOSU (EN 10221)

  • ULTRASONİK İÇ HATA TESTİ

Malzemenin iç yapısında bulunan hataların (kalıntı, boşluk, çatlak) tespitinde kullanılır. Makinaya Ø 10-110 mm. çapa sahip malzemeler girebilir. Ultrasonik ses dalgalarının yüzeyde ve iç yapıda bulunan hatalardan yansıma prensibi ile çalışır. Ses dalgaları herhangi bir süreksizlik ile karşılaştığında hatadan yansır ve proba geri döner. Geriye dönen dalgaları algılayan problar da hatayı tespit eder.

  • SEYYAR SPEKTROMETRE

Sevkiyata hazır hale getirilen bütün malzemelerin müşteriye sevk edilemeden önce kimyasal analiz bazında kontrol edilir. Yüzey çatlak ve ultrasonik iç hata testinden geçen bütün malzemeler çubuk bazında %100 seyyar spektro ile kontrol edilir ve müşteriye %100 kontrol edilmiş ürünler sunulur.

Yorum Yaz