Çelik malzemelerin dünyası, göründüğünden çok daha karmaşıktır. Bazı paslanmaz çeliklerin neden güçlü ve korozyona dayanıklı olduğunu, bazılarının ise çatlamaya eğilimli olduğunu hiç merak ettiniz mi? Cevap, kritik bir faktörde yatmaktadır: ferrit içeriği. Bu makale, ferrit içeriğinin malzeme özelliklerini nasıl etkilediğini inceleyerek paslanmaz çelik performansını yöneten "öz kod"u araştırmaktadır.
Paslanmaz çelikteki kristal bir yapı olan ferrit, bir alaşımın fiziksel ve mekanik özelliklerinin önemli bir belirleyicisidir. Paslanmaz çeliği mikroskobik "yapı taşlarından" oluşan bir yapı olarak düşünün—bu blokların (mikro yapı) düzenlenmesi doğrudan malzemenin mukavemetini, tokluğunu ve korozyon direncini belirler. Ferrit, bu temel yapı taşlarından biridir.
Özellikle, ferrit, az miktarda karbon ve diğer alaşım elementlerini çözebilen, demirin vücut merkezli kübik bir kafes yapısıdır. Paslanmaz çelikte, ferritin varlığı aşağıdaki özelliklerle ilişkilidir:
Ferrit içeriği, paslanmaz çeliğin türüne bağlı olarak dikkatlice dengelenmelidir—ne çok yüksek ne de çok düşük olmalıdır. Düpleks ve süper düpleks paslanmaz çelikler için ferrit içeriği, mukavemeti, tokluğu, korozyon direncini ve kaynaklanabilirliği etkileyen önemli bir ölçüttür.
Malzeme kalitesini değerlendirmek için ferrit içeriğinin doğru bir şekilde ölçülmesi esastır. Yaygın yöntemler şunlardır:
Çelik üretimi ve kaynakta, ferrit içeriğini tahmin etmek esastır. DeLong Diyagramı, kaynak sırasında ferrit oluşumunu tahmin etmek için krom ve nikel eşdeğerlerini (Cr eq ve Ni eq ) kullanır. Faydalı olsa da, bu model kesin değildir—soğuma oranları gibi gerçek koşullar da dikkate alınmalıdır.
Gıda işleme, tıbbi cihazlar ve inşaatta yaygın olarak kullanılan 304 paslanmaz çelik, döküm ve haddeleme formlarında farklı davranır:
Solüsyon tavlama, paslanmaz çeliği 1000°C'nin üzerinde ısıtır, ardından sünekliği ve tokluğu artırmak için hızlı soğutma yapılır. Bu işlem ferrit içeriğini azaltırken, dökme paslanmaz çelik, başlangıç bileşimi nedeniyle daha yüksek seviyelerde ferrit tutar.
Kesin ölçümler için laboratuvarlar, 0,5–1% içinde hassasiyet elde ederek gelişmiş mikroskopi veya yüksek hassasiyetli manyetik cihazlar kullanır. Tavlamadan sonra, 304, 316L, 309 ve 310 gibi östenitik çelikler tipik olarak %2'den az ferrit içerir.
Süper düpleks paslanmaz çelikler, üstün mukavemet, tokluk ve korozyon direnci için ferrit ve östenit fazlarını (%40–60 ferrit) birleştirir. Bu alaşımlar, zorlu ortamlarda talepkar uygulamalar için idealdir.
Çelik malzemelerin dünyası, göründüğünden çok daha karmaşıktır. Bazı paslanmaz çeliklerin neden güçlü ve korozyona dayanıklı olduğunu, bazılarının ise çatlamaya eğilimli olduğunu hiç merak ettiniz mi? Cevap, kritik bir faktörde yatmaktadır: ferrit içeriği. Bu makale, ferrit içeriğinin malzeme özelliklerini nasıl etkilediğini inceleyerek paslanmaz çelik performansını yöneten "öz kod"u araştırmaktadır.
Paslanmaz çelikteki kristal bir yapı olan ferrit, bir alaşımın fiziksel ve mekanik özelliklerinin önemli bir belirleyicisidir. Paslanmaz çeliği mikroskobik "yapı taşlarından" oluşan bir yapı olarak düşünün—bu blokların (mikro yapı) düzenlenmesi doğrudan malzemenin mukavemetini, tokluğunu ve korozyon direncini belirler. Ferrit, bu temel yapı taşlarından biridir.
Özellikle, ferrit, az miktarda karbon ve diğer alaşım elementlerini çözebilen, demirin vücut merkezli kübik bir kafes yapısıdır. Paslanmaz çelikte, ferritin varlığı aşağıdaki özelliklerle ilişkilidir:
Ferrit içeriği, paslanmaz çeliğin türüne bağlı olarak dikkatlice dengelenmelidir—ne çok yüksek ne de çok düşük olmalıdır. Düpleks ve süper düpleks paslanmaz çelikler için ferrit içeriği, mukavemeti, tokluğu, korozyon direncini ve kaynaklanabilirliği etkileyen önemli bir ölçüttür.
Malzeme kalitesini değerlendirmek için ferrit içeriğinin doğru bir şekilde ölçülmesi esastır. Yaygın yöntemler şunlardır:
Çelik üretimi ve kaynakta, ferrit içeriğini tahmin etmek esastır. DeLong Diyagramı, kaynak sırasında ferrit oluşumunu tahmin etmek için krom ve nikel eşdeğerlerini (Cr eq ve Ni eq ) kullanır. Faydalı olsa da, bu model kesin değildir—soğuma oranları gibi gerçek koşullar da dikkate alınmalıdır.
Gıda işleme, tıbbi cihazlar ve inşaatta yaygın olarak kullanılan 304 paslanmaz çelik, döküm ve haddeleme formlarında farklı davranır:
Solüsyon tavlama, paslanmaz çeliği 1000°C'nin üzerinde ısıtır, ardından sünekliği ve tokluğu artırmak için hızlı soğutma yapılır. Bu işlem ferrit içeriğini azaltırken, dökme paslanmaz çelik, başlangıç bileşimi nedeniyle daha yüksek seviyelerde ferrit tutar.
Kesin ölçümler için laboratuvarlar, 0,5–1% içinde hassasiyet elde ederek gelişmiş mikroskopi veya yüksek hassasiyetli manyetik cihazlar kullanır. Tavlamadan sonra, 304, 316L, 309 ve 310 gibi östenitik çelikler tipik olarak %2'den az ferrit içerir.
Süper düpleks paslanmaz çelikler, üstün mukavemet, tokluk ve korozyon direnci için ferrit ve östenit fazlarını (%40–60 ferrit) birleştirir. Bu alaşımlar, zorlu ortamlarda talepkar uygulamalar için idealdir.
