GAZ ALTI KAYNAK YÖNTEMİ İLE KAYNATILAN FERRİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERDE ARGON VE HELYUM GAZLARININ KAYNAK KARAKTERİSTİK ÜZERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Ebat: px
Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "GAZ ALTI KAYNAK YÖNTEMİ İLE KAYNATILAN FERRİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERDE ARGON VE HELYUM GAZLARININ KAYNAK KARAKTERİSTİK ÜZERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ"

Transkript

1 GAZ ALTI KAYNAK YÖNTEMİ İLE KAYNATILAN FERRİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERDE ARGON VE HELYUM GAZLARININ KAYNAK KARAKTERİSTİK ÜZERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ Derviş Mehmet YUMUŞAK YÜKSEK LİSANS TEZİ METAL EĞİTİMİ GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ TEMMUZ 2008 ANKARA

2 Derviş Mehmet YUMUŞAK tarafından hazırlanan GAZ ALTI KAYNAK YÖNTEMİ İLE KAYNATILAN FERRİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERDE ARGON VE HELYUM GAZLARININ KAYNAK KARAKTERİSTİK ÜZERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ adlı bu tezin Yüksek Lisans tezi olarak uygun olduğunu onaylarım. Prof. Dr. Cemil ÇETİNKAYA Tez Danışmanı, Metal Eğitimi Anabilim Dalı. Bu çalışma, jürimiz tarafından oy birliği ile Metal Eğitimi Anabilim Dalında Yüksek Lisans tezi olarak kabul edilmiştir. Yrd. Doç. Dr. İbrahim ERTÜRK. Endüstriyel Teknoloji Eğitimi Anabilim Dalı, G. Ü. Prof. Dr. Cemil ÇETİNKAYA. Metal Eğitimi Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi Yrd. Doç. Dr. Behçet GÜLENÇ. Metal Eğitimi Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi Tarih: 26/06/2008 Bu tez ile G.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Yönetim Kurulu Yüksek Lisans derecesini onamıştır. Prof. Dr. Nermin ERTAN Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürü.

3 TEZ BİLDİRİMİ Tez içindeki bütün bilgilerin etik davranış ve akademik kurallar çerçevesinde elde edilerek sunulduğunu, ayrıca tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu çalışmada orijinal olmayan her türlü kaynağa eksiksiz atıf yapıldığını bildiririm. Derviş Mehmet YUMUŞAK

4 iv GAZ ALTI KAYNAK YÖNTEMİ İLE KAYNATILAN FERRİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERDE ARGON VE HELYUM GAZLARININ KAYNAK KARAKTERİSTİK ÜZERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ (Yüksek Lisans Tezi) Derviş Mehmet YUMUŞAK GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Temmuz 2008 ÖZET Bu çalışmada, ferritik paslanmaz çeliklerden (AISI 430) hazırlanan numuneler saf Ar, He ve belirli oranlarda (%25 Ar-%75 He, %50 Ar-%50 He, %75 Ar- %25 He) karışım gazlar kullanılarak TIG ve MIG kaynak yöntemi ile kaynatılmıştır. Kaynağa uygun olarak ayarlanmış parametreler sabit kalırken sadece koruyucu gaz türü (Ar, He, %25 Ar-%75 He, %50 Ar-%50 He, %75 Ar- %25 He) değiştirilerek yapılan kaynaklı birleştirmelerden standartlara uygun yeteri kadar numune alınarak sertlik, çekme ve çentik-darbe testleri uygulanmış, ayrıca kaynaklı birleştirmelerin etkili mikroyapı fotoğrafları çekilerek incelenmiştir. Böylece, ferritik paslanmaz çeliklerin MIG ve TIG kaynağı ile kaynaklanabilirliğinin yanısıra koruyucu gaz olarak kullanılan Ar, He ve Ar He karışım gazlarının kaynağa etkileri araştırılmıştır. Bilim Kodu : Anahtar Kelimeler : Paslanmaz, TIG, MIG, He, Ar, Ferritik paslanmaz çelik Sayfa Adedi : 103 Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Cemil ÇETİNKAYA

5 v THE WELDING OF FERRITIC STAINLESS STEELWITH GAS UNDER WELDING METHOD AND THE EVALUATION OF THE EFFECTS OF ARGON AND HELIUM GASES ON THE CHARACTERISTIC OF WELDING (M. Sc. Thesis) Derviş Mehmet YUMUŞAK GAZİ UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY July 2008 ABSTRACT In this study, the examples prepared from ferritic stainless steel (AISI 430) by using mixed gases in specific rates (%25 Ar-%75 He, %50 Ar-%50 He, %75 Ar- %25 He) welded with TIG and MIG welding method. The parameters staying stable, from the welded combinations done by changing only the protective gas type (Ar, He, %25 Ar-%75 He, %50 Ar-%50 He, %75 Ar- %25 He), by taking enough samples suitable for the standards, the tests of hardness, tensile strength and charpy impact are applied, furthermore the effectivemicrostructure photos of welded combinations are taken and researched. By this way, the welding ability of stainless steel with MIG and TIG welds, moreover the effects of mixed gases Ar, He, Ar-He that are used as protective gases, to the welding are researched. Science Code : Key Words : Stainless steel, TIG, MIG, He, Ar, ferritic stainless steel. Page Number : 103 Adviser : Prof. Dr. Cemil ÇETİNKAYA

6 vi TEŞEKKÜR Bu çalışmanın hem uygulamaya yarar getirmesi hem de üniversite-sanayi işbirliğinin gelişmesine katkıda bulunması amacıyla bilgi ve tecrübeleriyle çalışmama ışık tutan ve değerli yardım ve katkılarıyla beni yönlendiren sayın hocam Prof. Dr. Cemil ÇETİNKAYA ya teşekkürlerimi sunarım. Bütün çalışmalarım boyunca yardımını esirgemeyen araştırma görevlisi sayın Tayfun FINDIK a da teşekkürlerimi belirtmek isterim. Çalışmalarım süresince göstermiş oldukları destek ve anlayış için Teknik Eğitim Fakültesi Metal Eğitimi Bölüm Başkanı Prof. Dr. Adem KURT a ve tüm öğretim elemanlarına, özellikle öğretim görevlisi sayın Yrd. Doç. Dr. Ahmet DURGUTLU ya ve araştırma görevlisi sayın Uğur ARABACI ya teşekkür ederim. Teknik Eğitim Fakültesi Döküm Eğitimi Bölüm Başkanı Doç. Dr. Ferhat GÜL e ve deneysel çalışmalarımda yardımlarını esirgemeyen araştırma görevlisi sayın Yakup TURGUT a ve araştırma görevlisi sayın Volkan KILIÇLI ya teşekkür ederim. Yine deneysel çalışmalarımda yardımlarını esirgemeyen Aksaray Mercedes-Benz Türk A. Ş. Malzeme Muayene Laboratuarı Şefi sayın Murat ATEŞ e ve laboratuar sorumlusu sayın Mahmut ÖRS e teşekkürlerimi sunarım. Tüm hayatım boyunca beni her zaman destekleyerek bugünlere getiren, çok sevdiğim ve saygı duyduğum değerli aileme de teşekkürü bir borç bilirim.

7 vii İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET... iv ABSTRACT.....v TEŞEKKÜR.vi İÇİNDEKİLER...vii ÇİZELGELERİN LİSTESİ...x ŞEKİLLERİN LİSTESİ..xii RESİMLERİN LİSTESİ...xiv SİMGELER VE KISALTMALAR...xvi 1. GİRİŞ PASLANMAZ ÇELİKLER Giriş Paslanmaz Çeliklerin Özellikleri Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı Paslanmaz Çelik Türleri ve Kaynak Teknikleri Martenzitik paslanmaz çelikler Ferritik paslanmaz çelikler Östenitik paslanmaz çelikler Çökelme sertleşmeli paslanmaz çelikler Çift fazlı (duplex) paslanmaz çelikler Paslanmaz Çeliklerin Seçimi TUNGSTEN INERT GAS ( TIG ) KAYNAK YÖNTEMİ Kaynak Devresi....51

8 viii Sayfa Güç kaynağı (kaynak makinesi) Torç ve torç kablosu Kaynak telleri TIG Kaynağında Kullanılan Koruyucu Gazlar METAL INERT GAS ( MIG ) KAYNAK YÖNTEMİ MIG Kaynak Donanımı Çalışma Tekniği MIG Kaynağında Kullanılan Koruyucu Gazlar DENYSEL ÇALIŞMALAR Materyal ve Metod Materyal Metod DENEY SONUÇLARI VE TARTIŞMA Makroyapı Sonuçları MIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait makroyapı sonuçları TIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait makroyapı sonuçları Makroyapı sonuçlarının tartışılması Mikroyapı Sonuçları MIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait mikroyapı sonuçları TIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait mikroyapı sonuçları Mikroyapı sonuçlarının tartışılması

9 ix Sayfa 6.3. Sertlik Sonuçları MIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait sertlik sonuçları TIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait sertlik sonuçları Sertlik sonuçlarının tartışılması Çekme Deney Sonuçları MIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait çekme deney sonuçları TIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait çekme deney sonuçları Çekme deney sonuçlarının tartışılması Çentik Darbe Deney Sonuçları Çentik-darbe deney sonuçlarının tartışılması SONUÇ VE ÖNERİLER 99 KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ.. 103

10 x ÇİZELGELERİN LİSTESİ Çizelge Sayfa Çizelge 2.1. Martenzitik paslanmaz çeliklerin AISI ve DIN (TSE) a göre bileşimleri ve özellikleri.11 Çizelge 2.2. Martenzitik paslanmaz çelikler için öntav, kaynak ısı girdisi ve son tav gereksinimi 13 Çizelge 2.3. Başlıca ferritik paslanmaz çelikler.. 17 Çizelge 2.4. Başlıca ferritik paslanmaz çeliklerin kullanım alanları..18 Çizelge 2.5. Yeni tür ferritik paslanmaz çelikler 19 Çizelge 2.6. Ferritik paslanmaz çeliklerin seçimine etki eden faktörlerin belirtilmesi.. 20 Çizelge 2.7. Ostenitik paslanmaz çeliklerin kimyasal kompozisyonu Çizelge 2.8. Krom karbür çökelmesinin karbon içeriği, zaman ve sıcaklığa bağlılığı...35 Çizelge 2.9. Bazı çökelme sertleşme paslanmaz çelik tiplerinin kimyasal bileşimleri 38 Çizelge Duplex paslanmaz çeliklerin tipik kimyasal kompozisyonları Çizelge 3.1. Ferritik paslanmaz çeliklerin TIG kaynağında kaynaklanan ürünün kalınlığına göre uygulanacak akım şiddeti. 53 Çizelge 4.1. Ferritik paslanmaz çeliklerin MIG kaynağında kaynaklanan ürünün kalınlığına göre uygulanacak akım şiddeti. 63 Çizelge 5.1. Deneylerde kullanılan AISI 430 ferritik paslanmaz çeliğinin kimyasal analizi Çizelge 5.2. Deneylerde kullanılan paslanmaz çelik kaynak tellerinin kimyasal anlizi...67 Çizelge 5.3. MIG kaynak yönteminde kullanılan kaynak parametreleri 68 Çizelge 5.4. TIG kaynak yönteminde kullanılan kaynak parametreleri.68 Çizelge 6.1. MIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait sertlik sonuçları.87

11 xi Çizelge Sayfa Çizelge 6.2. TIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait sertlik sonuçları..89 Çizelge 6.3. MIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait çekme deney sonuçları..93 Çizelge 6.4. TIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait çekme deney sonuçları...95 Çizelge 6.5. Çentik-darbe deneyi sonuçları 98

12 xii ŞEKİLLERİN LİSTESİ Şekil Sayfa Şekil 2.1. Schaeffler diyagramı.8 Şekil 3.1. TIG kaynak donanımı prensip şeması 49 Şekil 3.2. TIG Kaynağının uygulama örnekleri.. 50 Şekil 3.3. TIG kaynağı kaynak bölgesi(şematik)...50 Şekil 3.4. TIG kaynağı kaynak devresi...51 Şekil 3.5. Alternatif akım (AC) kaynak makinesi şematik gösterimi.52 Şekil 3.6. Doğru akım (DC) kaynak makinesi şematik gösterimi..53 Şekil 4.1. MIG kaynak donanımı blok şeması 58 Şekil 4.2. Kutuplamanın dikiş formuna etkisi 61 Şekil 4.3. Hamlacın meyline göre dikiş formunun değişimi..62 Şekil 4.4. Serbest tel uzunluğunun dikiş formuna etkisi (şematik).64 Şekil 4.5. Argon, helyum ve Ar + He karışım gazların kaynak dikiş geometrisine etkisi.66 Şekil 5.1. Kaynaklı malzemeden çıkarılan standart çekme deney numunesi.70 Şekil 5.2. Kaynaklı malzemeden çıkarılan standart çentik-darbe deney numunesi 70 Şekil 6.1. MIG kaynağı ile kaynatılan malzemelere ait sertlik grafikleri. a- %99,99 He, b- %75He, %25Ar, c- %50He, %50Ar, d- %25He, %75Ar, e- %99,99 Ar, f- MIG kaynağı ile kaynatılan malzemelere ait sertlik grafiklerinin toplu gösterimi...88 Şekil 6.2. TIG kaynağı ile kaynatılan malzemelere ait sertlik grafikleri. a- %99,99 He, b- %75He, %25Ar, c- %50He, %50Ar, d- %25He, %75Ar, e- %99,99 Ar, f- MIG kaynağı ile kaynatılan malzemelere ait sertlik grafiklerinin toplu gösterimi...90 Şekil 6.3. AISI 430 malzemesinin çekme deneyi grafiği 92

13 xiii Şekil Sayfa Şekil 6.4. MIG kaynağı ile kaynatılan malzemelere ait çekme deneyi grafikleri. a- %99,99 He, b- %75He, %25Ar, c- %50He, %50Ar, d- %25He, %75Ar, e- %99,99 Ar, f- MIG kaynağı ile kaynatılan malzemelere ait sertlik grafiklerinin toplu gösterimi...94 Şekil 6.5. TIG kaynağı ile kaynatılan malzemelere ait çekme deneyi grafikleri. a- %99,99 He, b- %75He, %25Ar, c- %50He, %50Ar, d- %25He, %75Ar, e- %99,99 Ar, f- MIG kaynağı ile kaynatılan malzemelere ait sertlik grafiklerinin toplu gösterimi... 96

14 xiv RESİMLERİN LİSTESİ Resim Sayfa Resim 3.1. TIG kaynağı kaynak bölgesi.50 Resim 6.1 MIG kaynağı ile kaynatılan malzemelere ait makroyapı resimleri. a- %99,99 He, b-%75he-%25ar, c- %50He-%50Ar, d-%25he-%75ar, e- %99,99 Ar.72 Resim 6.2. TIG kaynağı ile kaynatılan malzemelere ait makroyapı resimleri. a- %99,99 He, b-%75he-%25ar, c- %50He-%50Ar, d-%25he-%75ar, e- %99,99 Ar.. 73 Resim 6.3. AISI 430 numunesinden alınan mikroyapı fotoğrafı...74 Resim 6.4. MIG kaynağı ile saf Helyum gazı kullanılarak kaynatılan malzemeye ait mikroyapı resimleri 75 Resim 6.5. MIG kaynağı ile %75 helyum, %25 argon gazı kullanılarak kaynatılan malzemeye ait mikroyapı resimleri 76 Resim 6.6. MIG kaynağı ile %50 helyum, %50 argon gazı kullanılarak kaynatılan malzemeye ait mikroyapı resimleri 77 Resim 6.7. MIG kaynağı ile %25 helyum, %75 argon gazı kullanılarak kaynatılan malzemeye ait mikroyapı resimleri 78 Resim 6.8. MIG kaynağı ile saf Argon gazı kullanılarak kaynatılan malzemeye ait mikroyapı resimleri 79 Resim 6.9. TIG kaynağı ile saf Helyum gazı kullanılarak kaynatılan malzemeye ait mikroyapı resimleri 80 Resim TIG kaynağı ile %75 helyum, %25 argon gazı kullanılarak kaynatılan malzemeye ait mikroyapı resimleri..82 Resim TIG kaynağı ile %50 helyum, %50 argon gazı kullanılarak kaynatılan malzemeye ait mikroyapı resimleri..83 Resim TIG kaynağı ile %25 helyum, %75 argon gazı kullanılarak kaynatılan malzemeye ait mikroyapı resimleri..84 Resim TIG kaynağı ile saf argon gazı kullanılarak kaynatılan malzemeye ait mikroyapı resimleri..85 Resim Ana malzemede çekme deneyi sonrası oluşan kopma 92

15 xv Resim Sayfa Resim MIG kaynağı çekme deneyi sonrası oluşan kopma...93 Resim TIG kaynağı çekme deneyi sonrası oluşan kopma 94

16 xvi SİMGELER VE KISALTMALAR Bu çalışmada kullanılmış bazı simgeler ve kısaltmalar, açıklamaları ile birlikte aşağıda sunulmuştur. Simgeler Ar He Cr Ni α α' HRC Cr(eş) Ni(eş) V I HV2 Açıklama Argon Helyum Krom Nikel Ferrit Kromca zengin ferrit Rockwell sertlik ölçme yöntemi Krom eşdeğeri Nikel eşdeğeri Ark gerilimi (volt) Kaynak akımı (amper) Wickers sertlik ölçme yöntemi Kısaltmalar AISI MIG TIG WIG MAG DIN TSE F.P.Ç. YMK HMK PRE Açıklama Amerikan Demir ve Çelik Enstitüsü Metal Inert Gas Tungsten Inert Gas Wolfram Inert Gas Metal Active Gas Alman Normu Türk Standartları Enstitüsü Ferritik Paslanmaz Çelik Yüzey Merkezli Kübik Hacim Merkezli Kübik Oyuklanma korozyon direnci eşdeğeri

17 xvii Kısaltmalar Ms ITAB AC DC DCEN DCSP Açıklama Martenzitik dönüşüm başlama sıcaklığı Isının Tesiri Altındaki Bölge Alternatif Akım Doğru Akım Doğru Akım Elektrot Negatif Doğru Akım Düz Kutuplama

18 1 1. GİRİŞ Mekanik özellikler açısından diğer ucuz çeliklerden fazla bir farklılık göstermeyen paslanmaz çelikler, maliyetlerinin yüksek olmasına rağmen piyasada yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunun nedeni de korozyona karşı direncinin yüksek olmasıdır[1]. Genellikle paslanmaz çelikler yüksek krom alaşımlı çelikler olup, paslanmaz olarak nitelendirilebilmeleri için bu malzemelerin kimyasal içeriğinde en az % 10,5 Cr bulunması gerekmektedir[2]. Korozyona dayanıklılık özelliği esas alaşım elementi krom ile elde edilir. Ancak molibden ve nikel ilavesi ile paslanmazlık özelliği daha da arttırılır[3]. Çeliğin içersindeki kromun korozyona karşı koruyucu kabiliyeti, krom ile oksijen arasındaki büyük affiniteden ileri gelmektedir. Malzeme içerisindeki krom miktarı yeterli olduğunda çeliğin yüzeyinde ince bir oksit (Cr2O3) tabakası meydana gelmektedir. Oluşan bu oksit tabakası yüzeyi aktif olmayan bir hale getirmekte ve çevrenin olumsuz etkisinden korumaktadır[4]. Günümüzde paslanmaz çeliğin uygulama alanları çok fazladır. Yüksek korozyon dirençleri, uygun mekanik özellikler ve oksidasyona direnç bakımından kimya, gıda, gemi insaatı, otomotiv, uzay, hava taşıtları, mutfak eşyaları endüstrisinde, mimari dekorasyon ve tıp aletlerinde uygulamaları çok fazladır[3]. Günümüz endüstrisinde yaygın olarak kullanılan paslanmaz çelikler, içerdiği katkı elemanlarına göre değişen ve tamamen östenitik ve ferritik özelliklerine göre beş farklı gruba ayrılmakta olup bunlar ise aşağıda sıra ile verilmektedir. 1. Östenitik paslanmaz çelikler 2. Ferritik paslanmaz çelikler 3. Martenzitik paslanmaz çelikler 4. Çift fazlı paslanmaz çelikler 5. Çökelme yolu ile sertleşmeli paslanmaz çelikler [5].

19 2 Paslanmaz çeliklerin kullanım alanlarının artmasının temel nedeni, korozif ortamlarda mekanik özelliklerini yitirmeden gösterdikleri yüksek korozyon dirençleridir. Her türde ve biçimde bulunabilen ve kolaylıkla şekillendirilebilen paslanmaz çeliklerin geliştirilmiş kaynak yöntemleri ile başarılı bir biçimde kaynak edilebilmeleri uygulama alanlarını daha da genişletmektedir[6]. İnce kesitli parçaların birleştirilmesinde özellikle TIG (Tungsten Inert Gas) ve MIG (Metal Inert Gas) gibi gazaltı kaynak yöntemleri tercih edilmektedir. Bu kaynak yöntemlerinde koruyucu gaz ve ilave metal seçimi kaliteli bir kaynak birleşimi sağlaması bakımından oldukça önemlidir[7]. Bu çalışmada; ferritik paslanmaz çelik (AISI 430) malzemeye MIG ve TIG kaynakları yapılarak kaynaklı birleştirmenin mikroyapı ve mekanik özelliklere olan etkileri incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda, AISI 430 ferritik paslanmaz çelik malzemelere farklı gazlar ve gaz karışımları (Ar, He, %25 Ar-%75 He, %50 Ar-%50 He, %75 Ar-%25 He) kullanılarak MIG ve TIG kaynağı ile birleştirme işlemleri yapılmış ve bu birleştirmelere sertlik, akma, çekme, çentik darbe testleri uygulanmıştır. Ayrıca kaynaklı birleştirmelerin mikroyapı fotoğrafları çekilerek incelenmiştir. Mekanik testlerden ve mikroyapı incelemelerinden elde edilen sonuçlar sayesinde birleştirilen malzemelerin birbiri ile mukayesesi yapılmıştır.

20 3 2. PASLANMAZ ÇELİKLER 2.1. Giriş Paslanmaz çeliklerin doğuşu, demir ile başlayan demir alaşımlarının gelişimine dayanır. Cori un demir yapım metotlarını geliştirmesi ve haddelenmiş parçaları elde edebilmek amacıyla merdaneleri ortaya çıkarması ile, çeliğin kitle halinde üretimine başlanmıştır. Daha önceleri başarılı araştırmalar yapılmasına rağmen 19. yy. ortalarında kromlu çeliklerin paslanmaz özellikte oldukları anlaşılmıştır[3]. İçinde birçok organik ve madeni agresif etkenlerin bulunduğu sulu ortamda korozyona mukavemet arzeden çeliklere paslanmaz çelik denir. Atmosferik etkenlerin korozyonuna mukavemet, bunun bir özel durumudur. Keza bu deyim gazlı ve içinde ateşin bulunduğu ortamda yüksek sıcaklıkta korozyona dayanıklı çelikleri de kapsar. Paslanmaz çelikler esas itibariyle demir, krom ve çoğu zamanda nikel içeren alaşımlar olup başlıca özelliklerini kroma borçludurlar. Kromlu çeliklerin uygulama alanı geniş olup bunlar özellikle oksitlenme ve korozyona mukavemet için kullanılırlar. Çalışma sıcaklığına ve korozif çevreye göre çelik seçilir. Oksitlenmeye mukavemet krom oranı ile artar[8]. Paslanmaz çelikler; içerisinde en az %10,5 (bazı kaynaklarda ise en az % 12) oranında (ağırlıkça) krom (Cr) içeren demir esaslı alaşımlar olarak tanımlanırlar. Paslanmaz çeliğin yüzeyinde oluşan ince fakat yoğun kromoksit tabakası korozyona karşı yüksek dayanım sağlar ve oksidasyonun daha derine doğru ilerlemesini engeller[9]. Çelikler diğer demir alaşımlarının büyük bir kısmı gibi atmosferde oksitlenirler ve yüzeylerinde bir oksit tabakası oluşur. Alüminyum ve çinkonun yüzeyinde oluşan koruyucu oksit tabakasının tersine çeliğin yüzeyini kaplayan bu oksit tabakası, oksitlenmenin iç kısımlara ilerlemesine engel olmaz. Paslanmaz çeliklerde ise, korozyon direnci artan krom miktarına bağlı olarak yükselmektedir. Bu konuda farklı birçok görüş varsa da bunlardan en kabul göreni, sıkı ve ince bir krom oksit

21 4 tabakasının paslanmaz çelik üzerinde oluştuğu ve bu tabakanın oksidasyon ve korozyonun ilerlemesine engel olduğudur. Çeliğin içeriğindeki kromun koruyucu etkisi, krom ile oksijen arasındaki afiniteden ileri gelmektedir. Krom içeren çelikler yüzeyi bir krom oksit tabakası ile örtülü olmadığı takdirde korozyona ve özelikle oksidasyona karşı çok hassastırlar; bu hale aktif denir. Buna karşın, bu oksit tabakası oluşma olanağı bulduğunda metali korozif ortamlara karşı korur, dolayısı ile çelikler pasifleşmiş olur. Pasivitenin sınırları ile derecesi, ortamın aktivitesi ile paslanmaz çeliğin tür ve bileşimine bağlıdır. Paslanmaz çeliklerin içerisinde paslanmazlık özelliğini sağlayan elementlerin yanısıra, diğer bazı gereksinimleri karşılamak üzere ilave edilen alaşım elementleri ve kaçınılmaz olarak bulunan karbon ve bazı empüriteler bulunmaktadır[6]. Alaşım elementlerinin en önemli özelliği belli bir fazın oluşumunu geliştirmek veya onu kararlı hale getirmektir. Bu özelliği veren alaşım elementlerini şöyle sıralayabiliriz: Östenit oluşturucu, ferrit oluşturucu ve nitrür oluşturucudur[10]. Karbon : Kuvvetli bir ferrit yapıcıdır. Yüksek mukavemetli alaşımlara sertleştirme ve mukavemet arttırıcı etki için katılmaktadır. Kaynak metalinin korozyon direncini ve düşük sıcaklıktaki tokluğunu negatif yönde etkiler. Krom : Bir karbür ve ferrit yapıcıdır. Korozyon ve tufalleşme direncini sağlayan alaşım elementidir. Paslanmaz çeliklerde yüksek sıcaklıkta mukavemet ve sürünme mukavemetine belirgin bir etkisi yoktur. Nikel : Kuvvetli östenit yapıcı ve dengeleyicidir. Yüksek kromlu ve az karbonlu çeliklerde yüksek sıcaklıklardaki tane büyümesini önlemek için katılır. Mukavemeti arttırır. Sıfırın altındaki sıcaklıklarda kaynak metalinin tokluğunu negatif yönde etkiler. Mangan : Östenit yapıcıdır. Tam östenitik alaşımlarda kaynak metalinin çatlama direncini yükseltir.

22 5 Alüminyum : Kuvvetli bir ferrit yapıcıdır. Yüksek sıcaklıkta tufalleşme direncini arttırır. Titanyum ile beraber bazı yüksek mukavemetli alaşımlara katılarak yaşlanma sertleşmesi etkisini azaltır. Kuvvetli nitrür yapıcıdır. %12 krom içeren kaynak metaline katılarak yapıyı ferritik yani sertleşmez hale getirir. Niyobyum : Kuvvetli bir karbür yapıcıdır. Östenitik paslanmaz çelikleri krom karbür çökelmesine karşı dengelemede kullanılır. Yüksek mukavemetli bazı alaşımlara sertliği ve mukavemeti etkilemek için katılmaktadır. Bazı martenzitik paslanmaz çelik türlerine karbonu bağlayarak, çeliğin sertleşme eğilimini azaltmak amacıyla ilave edilir. Azot : Kuvvetli östenit yapıcıdır. Yüksek kromlu ve az karbonlu çeliklerde yüksek sıcaklıklardaki tane büyümesini önlemek için katılır. Mukavemeti arttırır. Sıfıraltı sıcaklıklarda kaynak metali tokluğunu negatif yönde etkiler. Kükürt : Fosfor ve selenyum elementlerinden bir tanesi molibden veya zirkonyum ile az miktarda katılarak paslanmaz çeliğin talaşlı işlemeye yatkınlığını arttırır. Bu üç element de kaynak metalinde çatlamayı teşvik eder. Silisyum : Bir ferrit yapıcıdır. Östenitik çeliklerde korozyon direncini arttırmak için kullanılır. Yüksek sıcaklıkta tufalleşme direncini arttırır. Yüksek sıcaklıkta kullanılacak çeliklerin karbürizasyon direncini arttırmak için katılır. Titanyum : Östenitik paslanmaz çeliklerde krom karbür çökelmesini önlemek için dengeleme elementi olarak kullanılır. Kuvvetli ferrit yapıcıdır. Bazı yüksek sıcaklığa dayanımlı alaşımlara sertlik ve mukavemet arttırıcı etkilerinden dolayı katılır. Bazı yüksek mukavemetli ve ısıya dayanıklı a!aşımlara yaşlanma sertleşmesini etkilemek için alüminyum ile beraber katılır. Tungsten : Kuvvetli bir ferrit yapıcıdır. Bazı yüksek sıcaklık alaşımlarının mukavemet ve sürünme direncini arttırmak için ilave edilir[6].

23 6 Molibden : Ferrit oluşumunda etkili olup malzemenin yüksek sıcaklıklarda dayanıklı olmasını ve redükleyici ortamlarda malzemelerin korozyona karşı dirençlerinin artmasını sağlamaktadır. Bakır : Paslanmaz çeliklere, bazı ortamlardaki korozyon dayanımlarını arttırmak amacıyla katılmakla beraber gerilmeli korozyon çatlamasına karsı hassasiyeti azaltır ve yaşlanma yoluyla sertleşmeyi teşvik etmektedir[11] Paslanmaz Çeliklerin Özellikleri Korozyon dayanımı : Tüm paslanmaz çeliklerin korozyon dayanımları yüksektir. Düşük alaşımlı türleri atmosferik korozyona, yüksek alaşımlı türleri ise asit ve klorür içeren ortamlara dahi dayanıklıdır. Yüksek ve düşük sıcaklıklar : Bazı paslanmaz çelik türlerinde, yüksek sıcaklıklarda tufalleşme ve malzemenin mekanik dayanımında önemli bir düşme görülmez, bazı türlerinde ise çok düşük sıcaklıklarda dahi gevrekleşme görülmez. Yani tokluklarını korurlar. İmalat kolaylığı : Paslanmaz çeliklerin hemen hepsi kesme, kaynakla birleştirilebilme, sıcak ve soğuk şekillendirme ve talaşlı imalat işlemleri ile kolaylıkla biçimlendirilebilirler. Mekanik dayanım : Paslanmaz çeliklerin büyük çoğunluğu soğuk şekillendirme ile pekleşirler. Dayanımın artması sonucunda malzeme kalınlıkları azaltılarak parça ağırlığı ve fiyatta önemli düşüşler sağlanabilir. Bazı türlerine ise ısıl işlem yoluyla yüksek bir dayanım kazandırmak mümkündür. Görünüm : Paslanmaz çelikler farklı yüzey kalitelerinde temin edilebilirler. Yüzeylerin görünümü, kalitesi ve bakımı kolay olduğundan uzun süre korunabilirler.

24 7 Hijyenik özellik : Paslanmaz çeliklerin kolay temizlenebilir olması, bu malzemelerin hastane, mutfak, gıda ve ilaç sanayinde yaygın olarak kullanılmasını sağlar. Uzun ömür : Paslanmaz çelikler dayanıklı ve bakımı kolay malzemeler olduklarından, üretilen parçanın kullanım ömrü dikkate alındığında ekonomik malzemelerdir[12] Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı Paslanmaz çelikler ve ısıya dayanıklı çelikler bazı sınırlamalar hariç, alaşımsız ve düşük alaşımlı çeliklerde kullanılan ergitme ve basınç kaynak yöntemleri ile kaynak yapılabilir. Paslanmaz ve ısıya dayanıklı çeliklerin kaynak işlemi kaynak yapılacak ana metalden beklenen özelliklere, örneğin; korozyon ve ısı dayanımına göre değişiklik gösterebilir. Kullanılacak kaynak malzemesi ana metalle aynı kompozisyonda veya bazı uygulamalar için daha yüksek alaşımlı olmalıdır[13]. Günümüzde paslanmaz çeliklerin kaynağında, TIG (Tungsten İnert Gaz) ve MIG (Metal İnert Gaz) kaynak yöntemleri diğer kaynak yöntemlerine göre birçok avantaj sağladığından daha çok tercih edilmektedir. TIG ve MIG kaynak uygulamalarında seçilen gazın cinsi, kompozisyonu, birleştirilen malzemenin mikro yapısına ve mekanik özelliklerine önemli şekilde etki etmektedir[14]. Şekil 2.1 de verilen diyagram herhangi bir çeliğe ait iç yapının, sözkonusu çeliğin sahip olduğu kimyasal analize göre belirlenmesinde kullanılır. Bu diyagramla, kaynak edilen parçaların ve dolgu metalinin cinsine göre kaynak işleminden sonra oluşan erimiş bölgenin yapısını da belirlemek mümkündür. Schaeffler, geliştirdiği bu diyagramda ferrit oluşturucu elementleri Krom Eşdeğeri-Cr(eş) ile, ostenit oluşturucu elementleri ise Nikel Eşdeğeri Ni(eş) ile ifade etmektedir[9]. Ni ( eş ) = % Ni + 30 ( % C ) + 0,5 ( % Mn) Cr ( eş ) = % Cr + % Mo + 1,5 ( % Si ) + 0,5 ( % Nb )

25 8 Şekil 2.1. Schaeffler diyagramı[13] Paslanmaz Çelik Türleri ve Kaynak Teknikleri Paslanmaz çelikler, özellikleri ve bileşimleri açısından günümüz endüstrisinde beş ana gruba ayrılırlar: 1- Martenzitik paslanmaz çelikler, 2- Ferritik paslanmaz çelikler, 3- Östenitik paslanmaz çelikler, 4- Çökelme sertleşmeli paslanmaz çelikler, 5- Çift fazlı (duplex) paslanmaz çelikler[15].

26 Martenzitik paslanmaz çelikler Martenzitik paslanmaz çelikler %11,5' ten fazla krom içeren ve yüksek sıcaklıklarda östenit yapısına sahip olan ve uygun bir soğutma işlemi ile de iç yapıları oda sıcaklığında martenzitik olan paslanmaz çeliklerdir. Bu tanım paslanmaz çeliklerin krom içeriğini sınırlamaktadır. Zira, bu dönüşümün gerçekleşebilmesi için çeliğin bileşiminin yüksek sıcaklıklarda γ alanı içine düşmesi gerekmektedir. Karbon, γ halkasını genişlettiğinden uygulamada çeliğin içeriğinde bulunan karbon yardımı ile %18 krom içeren çelik de yüksek sıcaklıkta tam östenitik yapıya dönüşebileceğinden bu gruba girmektedir. Bu tür paslanmaz çeliklerde krom miktarı en az % 11,5, en fazla % 18 ile sınırlanmıştır. Burada alt sınırı korozyon direnci, üst sınırı da yüksek sıcaklıkta çeliğin tamamen östenitik yapıya dönüşebilme özelliği belirlemektedir[6]. Bazı kaynaklarda ise krom miktarı % 12 - % 18 ile sınırlanmıştır[16]. AlSI normuna göre 4XX serisi şeklinde gruplandırılan bu tür çelikler DIN ve TSE standartlarına göre yüksek alaşımlı çelikler grubu gibi simgelendirilerek X1OCr13, X105CrMo17 tarzında işaretlenmektedir (Çizelge 2.1). TS 2535 paslanmaz çelikleri çeşitli kimyasal etkilere karşı dayanıklı olan ve bileşiminde ağırlık olarak %11,5' den çok krom içeren çeliktir diye tanımlarken, martenzitik paslanmaz çelikleri, bileşiminde %11,5-18 krom bulunan ve ısıl işlem ile sertleştirilebilen martenzitik yapılı paslanmaz çeliktir diye tanımlamaktadır. Yumuşak martenzitik çelikler olarak nitelendirilen az karbonlu krom-nikelli martenzitik paslanmaz çelikler hariç tutulursa bu gruba giren çeliklerden 440 türü (%16-18 krom içerir) dışındakilerin krom içeriği %14' ü aşmaz ve diğer alaşım elementlerinin toplamı da %2-3' ten fazla değildir. Martenzitik paslanmaz çelikler, normal karbonlu çeliklerden daha zor işlenirler. X12CrS13 (416) çeliğinde az miktarda kükürt ve AISI normunda 416Se olarak bilinen çelikte de az miktarda selenyum işlenebilme kabiliyetini geliştirir. Selenyum kullanılması korozyon direnci yönünden kükürtten daha az etkilidir. X90CrMoV18 (440B) ve X105CrMo17 (440C) gibi yüksek karbonlu türler, yüksek mukavemete, yüksek korozyon ve aşınma direncine sahiptirler; dolayısıyla bu türler kesici takımların, vanaların ve rulmanlı yatakların yapımında uygulama alanı bulurlar.

27 10 Martenzitik paslanmaz çeliklerin kritik soğuma hızlarının çok düşük olması nedeniyle yavaş soğuma halinde bile martenzit oluşur. Bu tür çeliklerin, martenzitik halde, sertleşmiş durumda korozyon dirençleri oldukça iyidir. 815 C' ye kadar paslanmazlık özelliklerini yitirmezler. Yalnız uzun süre yüksek sıcaklığa maruz kalırlarsa hafif korozyon başlangıcı olur ki bu bakımdan, endüstride sürekli olarak 700 C' nin üzerindeki sıcaklıklarda kullanılmazlar. Yüksek alaşımlı çelikler gibi sertleştirilip temperlenen bu çelikler manyetiktirler ve oldukça üstün mukavemet özelliklerine sahiptirler[6]. Martenzitik paslanmaz çeliklerin çekme mukavemeti, aynı karbon içeriğine sahip karbonlu ve az alaşımlı çeliklerden çok daha yüksektir. Bu tür çeliklerde önemli bir özellik de çok kalın kesitler dışında 820 C ve daha yüksek sıcaklıklardan itibaren havada soğuma halinde dahi sertleşebilmelerini sağlayacak derecede yeterli krom içermeleridir. Maksimum sertlik, 960 C' nin üzerinde bir tavlama sonucunda sağlanır[6]. Bu çeliklerin çentik-darbe mukavemetleri bileşimlerinin özellikle krom dışındaki diğer alaşım elementlerinin ve temperleme sıcaklığının etkisi altındadır. Bu tür çeliklerde temperleme sıcaklığı yükseldikçe çentik-darbe mukavemetlerinde önce bir artma görülür ve sonra 228 C civarında azalma başlar, C arasında bir en aza erişilir. Çentik-darbe mukavemetindeki bu en az gösterge temperleme eğrisindeki büyük bir kısmı tane sınırlarında oluşan karbür ve nitrür çökelmelerinin neden olduğu ikincil sertlik ile açıklanabilmektedir Bu olay, bu bölgeye kadar ısınmış çeliklerde korozyon direncinde de görülen azalmanın açıklanması olarak kabul edilmektedir. Daha yüksek sıcaklıklarda yapılacak temperleme sonucu çentik-darbe mukavemetinin artmasına karşın diğer çekme özelliklerinde hızlı bir düşüşe neden olmaktadır. Bu tür paslanmaz çelikler içerdikleri karbon ve krom miktarlarının limit değerleri içinde yaklaşık 1000 C' de tamamıyla östenite dönüşürler. Bu sıcaklıktan itibaren

28 11 hızlı soğuma ile mikroyapıda maksimum martenzit oluşur C arasındaki sıcaklıklara kadar ısıtıldıklarında tamamen östenit oluşmaz ve bu sıcaklık aralığından itibaren soğumada ise, mikroyapı ferrit ve martenzitten oluşabilir[6]. Çizelge 2.1. Martenzitik paslanmaz çeliklerin AISI ve DIN (TSE) göre bileşimleri ve özellikleri[6,17] Tip AISI Tip DIN(TSE) % C % Cr % Diğer Özellikler 403 X6Cr13 0,15 12,25 Si 0,5 410 X10Cr13 0,15 12,5 - Yüksek mekanik dayanım ve korozyon direnci 414 X22CrNİ17 0,15 12,5 Ni 1,90 Çok iyi tokluk 416 X12CrS13 0,15 Mn 1,25 Mo 0,60 416Se _ 0,15 Mn 1,25 Se 0, X20Cr13 0,15 13 _ Kolay işlenebilir Kolay işlenebilir Havada sertleşebilme, aşınma ve korozyon direnci, tokluk 431 X20CrNi17 0,20 16 Ni 1,90 Korozyon direnci 440A _ 0,75 440B _ 0,95 440C X105CrMo17 0,75 17 Mo 0,75 Maksimum sertlik Yüksek sıcaklıklarda kullanılan çeliklerin molibden, krom ve silisyum içermeleri gerekmektedir. Burada molibden, yüksek sıcaklıkta mukavemeti yükseltmek, krom, grafitleşmeyi ve oksitlenmeyi önlemek, silisyum da yine oksitlenme direncini arttırmak için katılmaktadır. Bu bakımdan yüksek sıcaklıklarda daha çok ferritik,

29 12 östenitik veya çökelme sertleşmeli paslanmaz çelikler kullanılmaktadır. Bununla beraber %12 krom içeren X1OCr13 (410) çeliği 7OO C' ye kadar korozyon ve oksitlenme dayanımı göstermektedir Bu çeliğin 650 C' ye kadar mekanik özellikleri oldukça tatmin edicidir. Bu açıdan 410 çeliği ıslah edilmiş halde buhar türbünü kanatlarının yapımında, petrol rafinerilerinde oldukça geniş bir uygulama alanına sahiptir. Martenzitik paslanmaz çeliklerin çentik-darbe geçiş sıcaklığı oda sıcaklığının biraz altındadır. Bu bakımdan bu çelikler sıfıraltı sıcaklıklarda çalışan parçaların üretiminde kullanılmazlar. Bu tür çeliklerin sertleşmiş durumda toklukları düşüktür ve genellikle uygun tokluk için bir temperleme ısıl işlemine gerek duyulur. Temperleme sıcaklığı, değişik mukavemet seviyeleri sağlamak için ayarlanabilir. Az karbonlu krom-nikel içeren paslanmaz çelikler, 1950' lerin sonlarına doğru martenzitik paslanmaz çeliklerin kaynak edilebilirliklerini geliştirmenin yanı sıra, ferritik pasianmaz çeliklerin kaynak bölgesinde tane irileşmesi sonucu oluşan tokluk azalması problemi dikkate alınarak üretildiler. Bu gelişmelerin arkasındaki temel düşünce, martenzitik yapının tokluğunu düzeltmek için karbon içeriğinin %0,04' e düşürülmesi olmuştur. Ayrıca, soğuk çatlama tehlikesini azaltmak ve %4-6 nikel eklenmesi ile östenit alanını genişleterek yapıyı olabildiğince delta ferritten arındırmak esas alınmıştır. Az karbonlu krom-nikelli martenzitik pasianmaz çelikler sürekli olarak su verilmiş ve temperlenmiş (ıslah edilmiş) halde bulunurlar. Çelik türüne bağlı olarak, su verme işlemi normal olarak C' deki bir tavlamayı takiben yapılır ve 600 C' lik bir temperleme bunu izler[6].

30 13 Martenzitik paslanmaz çeliklerin kaynağı Martenzitik paslanmaz çelikler kaynaktan önce genellikle ön tavlamaya tabi tutulur. Bu ön tavlama yüksek C eşdeğerli çeliklerde olduğu gibi ısının etkisi altında kalan bölgede bir sertlik azalması meydana getirmez. Yalnızca oluşan ısıl gerilmeler azaldığından çatlama olasılığı azalır. Bu çeliklerin ön tavı için uygun görülen tav dereceleri C dir. Kaynaktan hemen sonra çatlama olasılığını ortadan kaldırmak için parçalar, mümkün olan durumlarda kaynaktan sonra soğumadan bir gerilim giderme tavına tabi tutulmalıdır C de 4 saat süre ile tavlanmalı ve fırında tercihen çok yavaş olarak 590 C ye düşürülmeli ve daha sonra sakin havada soğutulmalıdır. Karbon içeriğine bağlı olarak önerilen öntav sıcaklığı kaynak ısı girdisi durumu ve kaynak sonrası tavlama gereksinimi Çizelge 2.2 de özetlenmiştir. Çizelge 2.2. Martenzitik paslanmaz çelikler için öntav, kaynak ısı girdisi ve son tav gereksinimi KARBON ÖNTAV* KAYNAK ISI GİRDİSİ SON TAV GEREKSİNİMİ % SICAKLIĞI ( C) 0,10 dan az 15 (minimum) Normal Isıl işlem yapılabilir. 0,10 0, Normal Yavaş soğuma Isıl işlem yapılabilir. 0,20 0, Normal Isıl işlem arzu edilir. 0,50 den fazla Yüksek Isıl işlem arzu edilir. * ASME Kazan ve basınçlı kaplar talimatnamesi, karbon bileşimine bakılmaksızın minimum ön tav sıcaklığını 200 C önerilmektedir. Martenzitik paslanmaz çeliklerin kaynağında, kaynak dikişinin dayanımının çok önemli olmadığı, parçanın da kükürtlü ortamda bulunmadığı durumlarda östenitik kaynak teli kullanılır. Östenitik kaynak metalinin akma sınırının düşük olması kaynaktan sonra oluşan kendini çekme gerilmelerinin oluşturduğu çatlama olasılığını

31 14 ortadan kaldırır. Yüksek C içeren ( %0,5-1,2 ) martenzit paslanmaz çelikler bütün bu önlemler yardımıyla bile sıhhatli bir şekilde kaynak edilemezler[18] Ferritik paslanmaz çelikler Ferritik paslanmaz çelikler de martenzitik çelikler gibi, sade kromlu paslanmaz çeliklerdir. Ferritik paslanmaz çeliklerin korozyon direnç özellikleri, martenzitik ve östenitik çeliklerin arasında bulunur[17]. α fazı ferritiktir, kristal kafes yapısı hacim merkezli kübiktir. γ fazı östenitiktir, kristal kafes yapısı yüzey merkezli kübiktir. Paslanmaz çelikte hacim merkezli kübik yapıyı krom, yüzey merkezli kübik yapıyı da nikel oluşturur. Aynı zamanda demir içindeki karbonda östenit yapıcı bir elementtir. Krom miktarı belli bir seviyedeki paslanmaz çeliğin karbon miktarının arttırılması kromun ferrit yapıcı etkisini ortadan kaldırır. Karbon ferritik paslanmaz çeliğin havada su alan martenzitik paslanmaz krom çeliğine dönüşmesini sağlar. Karbon oranı arttırıldığı halde iç yapının ferritik olması için krom miktarının arttırılması gerekir. Ferritik çelikler α - γ dönüşümü göstermezler. Bu durumda iç yapı ve mekanik özelliklerin ısıl işlemle değiştirilmeyeceğini gösterir. Martenzitik paslanmaz çelik yüksek sıcaklıkta oluşan östenitin soğuma hızına bağlı olarak oluşur. Örneğin AISI 420 bu şekilde oluşmuş martenzitik paslanmaz çeliktir[3]. Ferritik paslanmaz çelikler, keşfedilmelerini takiben ilk geliştirilen paslanmaz çelik türlerinden biri olmaları nedeniyle endüstride oldukça yaygın kullanım alanına sahiptirler. İçeriğindeki alaşım elementlerinin özellikle karbonun miktarına bağlı olarak %16-30 krom içerirler, manyetiktirler, soğuk veya sıcak haddelenebilirler. Ancak tokluk, süneklik ve korozyon dirençleri normalize hallerinde maksimum değeri gösterir. Talaşlı işlenebilme kabiliyetleri ve korozyon dirençleri martenzitik paslanmaz çeliklerden daha üstündür.

32 15 Ferritik paslanmaz çelikler, pahalı ve stratejik bir element olan nikel içermemeleri nedeni ile de krom-nikelli östenitik paslanmaz çeliklerden daha ekonomiktirler ve bu da günümüz koşullarında oldukça önemli bir üstünlüktür. Östenitik krom-nikelli çeliklere nazaran sahip oldukları diğer üstünlükleri şöyle sıralayabiliriz: - Klorürlü çözeltilerde gerilmeli korozyon çatlamasına karşı daha dirençlidirler. - Daha yüksek akma mukavemetine sahiptirler. - Daha az şiddette soğuk şekil değiştirme sertleşmesi gösterirler. - Manyetikleşme özelliğine sahiptirler. Oldukça parlak ve dekoratif görünüşe sahip olan bu tür paslanmaz çelikler, dünya paslanmaz çelik tüketiminde östenitik paslanmaz çeliklerden hemen sonra en büyük pazar payı ile ikinci sıradadırlar. Ferritik paslanmaz çelikler, ekonomiklikleri ve yukarıda belirtilmiş üstün özellikleri nedeni ile otomotiv endüstrisi, cihaz yapımı, mutfak ve ev aletleri, kimya ve petrokimya endüstrisi, gıda endüstrisi, kaynar su kap ve boruları, iç ve dış mimari, buhar üretim ve iletim donanımları gibi çok çeşitli kullanım alanları bulmuşlardır. Bu tür çeliklerin ısıl genleşme katsayıları, az alaşımlı çeliklerinkine yakındır. Bu özellik, mimari yapılarda olduğu gibi büyük konstrüksiyonlarda sade karbonlu çeliklerle bir arada kullanılmaları halinde ısıl genleşme farkının doğuracağı sorunları önler. Buna karşın, bu tür çeliklerin ısıl iletkenlik katsayıları normal çeliklerin yarısı kadardır. Ferritik paslanmaz çelikler bileşimlerindeki korozyon direncini sağlayacak yeterli miktarda krom veya kromla birlikte yüksek sıcaklıklarda östenit oluşumunu önleyici alüminyum, niyobyum, molibden ve titanyum gibi ferrit dengeleyici elementler içeren Fe-Cr-C alaşımlarıdır. AISI standardına göre martenzitik çelikler gibi 4XX serisi içinde gruplandırılan bu tür çelikler DIN 17440, EU88, EU95 ve TS 2535' e

33 16 göre yüksek alaşımlı çelikler halinde olduğu gibi X6Cr17 (430), X10CrN28 (446) olarak simgelendirilmektedirler (Çizelge 2.3)[6] C' den yüksek sıcaklıklarda % 17 kromlu çelik, genellikle tamamen ferritik olmaktadır ve ferrit taneleri de çok çabuk irileşme eğilimi göstermektedir. Soğuma sürecinde ise östenit çoğu kez ferrit tane sınırlarında bir ağ şeklinde ve tanelerin içersinde Widmannstatten yapısında dilimler şeklinde çökelmektedir. Bu çökelme olayının, bu çeliklerin kaynak kabiliyeti ile büyük bir ilişkisi vardır. Zira, östenitleşme sıcaklığında veya soğuma sürecinde oluşacak östenit, oda sıcaklığına soğuma sonucunda martenzite dönüşür. Bu martenzitin, östenitin oluştuğu 780 C sıcaklığa yeniden temperlenmesiyle ferrit+karbür oluşumu gerçekleşir. Aslında bu çeliklerin iç yapıları normalde ferrit ve karbürlerden oluşmaktadır. Bu tür çeliklerin en önemli metalurjik karakteristikleri; katı halde bir faz dönüşmesi olmadığından, su verme yolu ile sertleştirilememeleri ve yüksek sıcaklıklarda korozyon ve oksidasyon dirençlerinin yüksek olmasıdır. Ferritik kromlu çeliklerin mekanik özellikleri iç yapıları ile yakından ilgilidir ve östenitik krom-nikelli çelikler ile çok önemli farklılıklar gösterir. %21' den daha fazla krom içeren ferritik paslanmaz çeliklerde, tavlama sırasında östenit oluşmamasına karşın, uygun miktarda karbon içerdiklerinden yüksek sıcaklıklardan itibaren hızlı soğuma halinde ferrit tanelerinin sınırlarında krom karbür çökelmesiyle karşılaşılabilir. Ana yapıdan kromun azalması çeliği tanelerarası korozyana hassas hale getirir. Optimum korozyon direncini sağlamak için bir tavlamaya gereksinim duyulur. Yüksek kromlu bu çeliklerde, demir-krom metallerarası bileşiği olan sigma fazı, C sıcaklık aralığında oluşmaya eğilimlidir. Çeliğin bileşiminde silisyum ve molibden gibi ferrit yapıcıların varlığı sigma fazının oluşumunu hızlandırdığı gibi bulunduğu sıcaklık alanını da genişletir. Tavlama için 760 ila 820 C önerilir ve sigma fazının oluşumunu önlemek için de hızlı soğutma yapılır[6].

34 17 Çizelge 2.3. Başlıca ferritik paslanmaz çelikler[6] AISI DIN (TSE) C Mn P S 405 X6CrAl13 0,08 1,00 0,040 0, X5CrTi12 0,08 1,00 0,040 0, X7Cr14 0,12 1,00 0,040 0, X6Cr17 0,12 1,25 0,060 0,15(Min) 430F X12CrMoS17 0,12 1,25 0,060 0, FSe --- 0,12 1,00 0,040 0, X8CrMo17 0,12 1,25 0,060 0,15(Min) ,12 1,00 0,025 0, ,20 1,00 0,040 0, X10CrN28 0,20 1,00 0,040 0,030 Kimyasal Bileşim ( % ) Si Cr Ni 0,50 11,5 / ,00 11,5 / 13, ,00 11,5 / 13,5 1,25/2,5 1,00 12 / ,00 12 / ,00 12 / , ,75 11 / 13 0,5/1 1,00 15 / 17 1,25/2,5 1,00 16 / Mo , ,60 0,75/1, ,75 Diğer 0,1 / 0,3 Al 6XC / 0,75 Ti ,15 Se (Min) --- 5XC/0,7Nb+Ta --- 0,25N

35 18 Oksijen, hidrojen, kükürt ve fosfor, ferritik çeliklerin tokluğuna büyük etkide bulunduklarından bu elementler çelikte olabildiği kadar az bulundurulmalıdır[6]. Çizelge 2.4. Başlıca ferritik paslanmaz çeliklerin kullanım alanları[3] F 430FSe Tavlama kapları, su verme tankları, oksidasyon direnç bölmeleri, ısı değjştiriciler, petrol rafine tüpleri, kimyasal proses için konveyör hatları, katalitik kırma makineleri, kaynatma tüpleri, hidrojenleme ve dehidrojenleme için proseslerde kullanılır. Otomobil egsoz sistemleri, tarımsal sprey tankları, soğuk su depolama tankları, gemi konteynerleri, kuru gübre yağmurlaması, mobilyalarda kaplama ve diğer bileşenler için kullanılır. 430 tipine göre daha iyi kaynak kabiliyetine sahiptir. Nitrik asit ve azot etkisine maruz kalan cihazlarda, borularda ve tanklarda kullanılabilir. Dekoratif amaçlı parçalar, nitrik asit tankları, tavlama sepetleri, yanma çemberleri, evyeler, ısıtıcılar, egsoz kollektörleri, regülatör kaportası, ısı toplayıcı, ayırıcı (reküparatör), restoran ekipmanlarında, soğuk perçinlenmiş ürünlerde, sert yığma, kanallı başlı vida ve civatalarda, bulaşık makinelerinde, ev eşyalarında, yıkama makinelerinin kazan ve borularında taşıma ekipmanlarında, baca parçaları, kesicilerde kullanılabilir. Sıkma halkası, sıkma bileziği, otomobil trimleri, dövme ve derin çekme parçaları, hava taşıtı bağlantıları, hacimli parçalar ve teknolojik elemanlar, madeni eşyalarda, civata, somun, valf parçaları, hava taşıtı fittinglerinde kullanılır. Fakat yüksek basınç altındaki sıvılarda veya gaz tutma kapları için tavsiye edilmemektedir. 430 tipine göre daha kolay işlenebilme özelliğine sahiptir. Daha hafif kesicilerde makine parçalarında kullanılır. Soğuk şekillendirmeye uygundur. 430F tipinin kullanıldığı yerlerde kullanılabilir. Sıfırın altındaki sıcaklıklarda atmosferik korozyona dayanıklıdır. Otomotiv endüstrisinde süs ve dekor malzemesi olarak kullanılır. Genel olarak korozyon ve ısı direnci gereken yerlerde, otomobilde dekoratif amaçlı olarak düşük çekme mukavemetinin gerektiği yerlerde kullanılır. Yüksek sıcaklıklara dayanıklıdır. Fırın parçalarında, yanma odalarında ve döküm potasının dibindeki nozullarda kullanılır. Yüksek sıcaklıklarda ( C çalışma sıcaklıklarında) korozyon direnci yüksektir. Sülfürlü ortamlarda mükemmel korozyon direncine sahiptir. Tavlama sepetleri, yanma odaları, fırın parçaları, cam kalıpları, prometre tüpleri, duman bacaları bu çeliğin uygulama alanlarıdır. Çelik üretim teknolojisindeki gelişmeler sayesinde ekonomik olarak üretilebilen çok az miktarlarda karbon ve azot içeren yeni tür paslanmaz çelikler geliştirilmiştir. Bu çeliklerin AISI normuna göre en önemli türleri 444 (I8Cr-2Mo) ve 26-1 (26Cr-1Mo)

36 19 çelikleri olarak tanınmaktadır. Titanyum ve niyobyum gibi elementlerle stabilize edildikleri zaman, kaynak edildiklerinde, tanelerarası korozyona dirençli olan bu yeni tür ferritik paslanmaz çelikler, klorürlü ortamlarda oluşabilecek oyuklanma korozyonuna ve gerilmeli korozyon çatlamasına karşı da iyi direnç ve tokluğa sahiptirler. Bu yeni tür ferritik paslanmaz çelikler Çizelge 2.5 de gösterilmektedir. Çizelge 2.5. Yeni tür ferritik paslanmaz çelikler Alaşım C ve N (%) Stabilizasyon Elementleri (%) Fe-%18Cr-%2Mo-Ti C N 0,025 max Ti+Nb,0,2+4(C+N) min, 0,8max Fe-%25Cr-%1Mo C 0,005max,N 0,015max Nb,13-29(N) Fe-%26Cr-%1Mo-Ti C N 0,040 max Ti,0,2-1,0 Fe-%28Cr-%2Mo-%4Ni C 0,015max,N 0,035max Nb,12(C+N)+0,2 Fe-%29Cr-%4Mo C 0,010max, N 0,020max, C + N --- 0,025 max Fe-%29Cr-%4Mo-%2Ni C 0,010max,N 0,020max C + N 0,025 max --- Bu tür paslanmaz çelikler genellikle yüksek oranda krom ve çok az miktarda karbon içerdiklerinden yüksek sıcaklıklardan veya sıvı halden itibaren soğutulmaları sırasında bazen hiç östenit oluşmazken bazen de çok az östenit oluşur. Bu nedenle östenit-ferrit dönüşümü yoktur. Ancak %0,1 C içeren %17 kromlu çelik, 1000 C civarında çok az da olsa östenit içermektedir. Bu östenitin miktarı, kritik olarak karbon ve azot içeriklerine ve ayrıca da östenit ve ferrit oluşturucu elementlerin göreceli miktarına bağlıdır. Östenit miktarı çeliğin ısıtılma sürecinde, γ halkasının kenarından geçme durumunda ilk önce artış göstermekte ve sonra yüksek sıcaklıkta azalmaktadır[6]. % 17 kromlu ferritik çeliklerin kalın levha ve döküm halinde düşük tokluk göstermeleri onların kullanılma alanlarını sınırlamaktadır. Kalın kesit halinde tane büyüklüğünün uygun bir şekilde kontrol edilmemesi nedeni ile bu çelikler daha çok soğuk haddelenmiş levha, tel ya da küçük çaplı çubuklar halinde üretilir. Kalın

37 20 kesitleri azaltmak için küçük karbon ve azot içeriği ile bunların çökeltilerinden yararlanılır. Molibden eklenmesi tane büyümesine olan eğilimi azaltır[6]. Çizelge 2.6. Ferritik paslanmaz çeliklerin seçimine etki eden faktörlerin belirtilmesi[3] F.P.Ç AISI Fiyat Genel Korozyon Taneler Arası Korozyon 500 C de Gerilme Yüksek Sıcaklıkta Sürünme Direnci Süneklik Isıl iletkenlik Kaynak Kabiliyeti İşlenebilirlik Isıl Genleşme /1* /4* : En çok tercih edilen, 0 : En az tercih edilen, *Yeni tür F.P.Ç. Bu çeliklerin sertleştirilebilirlikleri ancak soğuk şekil değiştirme ile mümkündür. Az miktarda soğuk şekil değiştirmenin dahi neden olduğu sertlik, çeliğin şekil almasını zorlaştırdığından uygulama alanını daraltmaktadır. Soğuk şekil değiştirme sertleşmesini ortadan kaldırmak için bu tür çelikler C sıcaklıklarında yumuşatma tavlamasına tabi tutulurlar.

38 21 % krom içeren ferritik paslanmaz çeliklerde ortaya çıkan bir metalurjik etken de, C sıcaklık aralığında ortaya çıkan ve 475 C (temper) gevrekliği olarak adlandırılan gevrekleşme olayıdır. Yükselen krom miktarı ile artan gevrekliğin, mekanik özelliklerin yanısıra, ferritin serbest kromca fakirleşmesi sonucu özellikle nitrik asite karşı korozyon direncini olumsuz yönde etkilediği görülmüştür. 475 C gevrekliği, C' de kısa süreli bir tavlamayı takiben hızlı soğutma ile giderilir. 475 c C gevrekliği, zamana bağlı bir olay olduğundan, kaynak sırasında bu sıcaklık aralığında fazla kalınmayacak olursa, meydana gelmez[6]. Ferritik paslanmaz çeliklere molibden katılması korozyona karşı direncin artmasını sağlar. Niyobyum ve titanyum ise, çelikte ergimiş halde bulunan karbon ve azotun oranlarını düşürerek tanelerarası korozyona karşı çeliği kararlı hale getirir[19]. Böyle bir katkı aynı zamanda süneklik ve çentik-darbe mukavemetini geliştirici etki gösterir. Çentik-darbe mukavemetindeki gelişme, bu çeliklerin kimya endüstrisinde kullanılan tankların yapımında kullanılması açısından yarar sağlar. Argon-oksijendezoksidasyon veya elektron ışını eritme teknikleri sayesinde geliştirilen ve mevcut empüriteleri çok düşük miktarlarda olan ince taneli yeni tür ferritik paslanmaz çelikler oda sıcaklığının altında iyi bir geçiş sıcaklığına sahiptirler. Bu tür çelikler günümüzde süper ferritik paslanmaz çelikler olarak da adlandırılırlar. Ferritik paslanmaz çeliklerde tane iriliğinin, içyapı ve özelliklere etkisi gözönünden uzak tutulmamalıdır. Tane iriliğinin artması tokluğu azaltır. Buna karşın mukavemeti daha yavaş bir hızda etkiler. Ferritik kafes sistemlerinde atom hareketlerinin daha kolay gerçekleşmesi, ferritik kromlu çeliklerin yüksek sıcaklıklarda krom-nikelli östenitik çeliklere nazaran daha hızlı bir şekilde tane irileşmesi göstermesi, bu tür çeliklerin üretiminde ve işlenmesinde tokluk azalmasına neden olan tane irileşmesinin gözönünde bulundurulmasını gerektirir. Bu bakımdan, ferritik paslanmaz çeliklerin ısıl işlemleri ve sıcak şekil değiştirme işlemleri sıkı bir kontrol altında tutulmalıdır. Sıcak şekillendirmede olabilen en yüksek redüksiyon oranı uygulanmalıdır. Örneğin, titanyum ile stabilize edilmiş % 17 kromlu ferritik çeliklerde sıcak haddelemede tane incelenmesinin gerçekleşmesi için %60'ın üzerinde bir redüksiyon gereklidir. Ayrıca ferritik kromlu çeliklerin tane irilikleri

39 22 artan sıcaklık ve tutma zamanı ile hızla arttırıldığından sıcak işlemin bitirildiği sıcaklık da çok önemlidir. Stabilizasyon işlemi uygulanmış ferritik çeliklerdeki karbür ve karbonitrür çökelmeleri yüksek sıcaklıklara kadar kararlı davrandıklarından tane irileşmesini geciktirici etkide bulunurlar. 2 mm kalınlığında çelik, 1300 C' de 1 dakika tutulup suda soğutularak yapılan kaynak simülasyonunda % 1,5 molibden içeriğinin iri tane oluşumunu ortadan kaldırdığı saptanmıştır işte bu bakımdan molibden içeren ferritik çelikler tane irileşmesi ve buna bağlı olarak da tokluğun azalmasına karşı en uygun koşulları sunmaktadır[6]. Karbon ve azot ilavesi ferritik paslanmaz çeliklerin akma mukavemetini hızla yükseltir ancak bunların çözünürlüğü çok zayıf olduğundan uygulamada bundan önemli ölçüde faydalanılamaz. Ayrıca karbür ve nitrür çökeltileri de daha düşük bir şiddette olmak üzere akma mukavemetini yükseltici etkide bulunurlar. Akma sınırını alaşım elementleri ile de yükseltme olanağı çok sınırlıdır. Zira çökelmelerin oluşma olasılığı vardır. Örneğin, normalize % 17 kromlu çeliğin akma mukavemeti N/mm 2 arasında değişir ve alışılagelmiş östenitik krom-nikelli çeliklerden daha yüksektir. Akma sınırı genelde arayer katı eriyiği oluşturan elementler, çekme mukavemeti ise yeralan katı eriyiği oluşturan elementler tarafından etkilenir. Dolayısıyla katı eriyik oluşturarak çekme mukavemetinin arttırılması konusu alaşım elementlerinin çökelme olasılığı nedeni ile sınırlı kalmaktadır. Bununla beraber, uygulamadaki alaşımlama sınırlarında dahi farklar görülebilmektedir. Örneğin, % 1 molibden içeren X6CrMo17 çeliği X6Cr17 çeliğine nazaran 50 N/mm 2 lik daha yüksek bir çekme mukavemeti göstermektedir. Çekme özellikleri, paslanmaz çeliğin alaşım içeriği kadar tane iriliği ile de yakından ilgilidir. Tane iriliğinin azalması akma ve çekme mukavemetlerinin artmasına neden olur. Bununla beraber bu etki ısıl işlem ve bileşime bağlı olarak ortaya çıkan çeşitli çökeltiler nedeni ile kolaylıkla görülemez. Örneğin, stabilize edilmemiş % 17 kromlu çelik çözelti haldeki sıcaklığından itibaren aniden soğutulursa ince dağılmış çökeltiler nedeni ile sertlikte bir artma görülür.

40 23 Ferritik kromlu çeliklerin östenitik krom-nikelli çeliklere nazaran yüksek akma mukavemetleri 300 C' ye kadardır. Daha yüksek sıcaklıklarda ise ferritik çeliklerde atom hareketlerinin daha kolay olması nedeni ile kromlu ferritik çelikler östenitik çeliklerden daha düşük mukavemet özellikleri gösterirler. % 17 kromlu çeliğe uygulanmış olan eğme-döndürme deneyi sonuçları yorulma açısından bu çeliklerin östenitik çeliklerden aşağı olmadığını göstermektedir. Kaynaktaki yapısal değişimlere bağlı olarak kaynaklı bağlantıların yorulma mukavemetlerinde değişiklikler görülebilir. Molibden içeren alaşımlarda tane irileşmesi yavaşladığından yorulma mukavemetlerinin daha iyi olduğu görülmüştür. Çökeltiler ve aynı zamanda tane iriliği yorulma mukavemetini etkilemektedir. Kromlu çeliklerin yüksek sıcaklıklardan ani soğutulması da yorulma mukavemetini azaltmaktadır. 350 C' de 1 saat tavlama ve havada soğutma yorulma özelliklerini düzeltmektedir. Karbon ve azot çökeltileri, orijinleri ile ilgili olarak ferritik çeliklerin tokluğuna en büyük etkide bulunurlar. Karbon içeriğini azaltarak geçiş bölgesini çok düşük sıcaklıklara indirmek mümkün olabilmektedir. Bu konuda azotun etkisi çok daha azdır. % 0,01 azot içeren alaşımda tane irileşmesinin etkisinin görülmesi, tane içinde çok ince dağılmış çökeltilerin dislokasyonları bloklaması sonucu tokluğun azalmasında etkili olduğu sanısı kuvvetlidir. Yukarıda açıklanan türdeki gevrekleşme titanyum veya niyobyum ve tantal stabilizasyonu sonucu düzeltilebilmektedir. Stabilizasyon oranına bağlı olarak 1300 C' de 1 dakika tutulması ve suda soğutma, eğilme ile saptanan toklukta artan stabilizasyon derecesi ile tokluğun yükselmesi görülmektedir. Aynı şekilde 350 C' de 1 saat tavlama ve havada soğutma, gevrekleşmeyi büyük ölçüde ortadan kaldırmaktadır. Bu da göstermelidir ki özellikle %17 kromlu çeliklerde yüksek bir tavlamayı takiben bir ısıl işlem uygulanamayan hallerde stabilizasyon tokluk açısından önemlidir. Bu da % 17 kromu çeliklerde stabilizasyonun sadece korozyon direncini değil aynı zamanda tokluğu da arttırdığını ortaya koymaktadır. Karbon ve azot içeriğine bağlı olarak uygulanan stabilizasyon derecesinin yükselmesi yüzey temizliğini ve yüzey kalitesini de etkiler. Bu özellik levha ve boru üretimini zorlaştırır. Bu bakımdan bu tür çeliklerde karbon ve azot miktarının

41 24 olabildiği kadar düşük tutulması arzu edilir. Az miktardaki çökeltiler tokluğa katkıda bulunmaktadır. Örneğin, titanyum ile stabilize edilmiş düşük karbon ve azotlu (0,003C, 0,005N, O,12Ti) 18Cr-2Mo'li çelik % 40 civarında uzama göstermektedir. Tane iriliğinin de ferritik kromlu çelikleride tokluğu düşürücü bir etkisi olduğu bilinmektedir. Aynı miktardaki çökelti halinde tane iriliğinin artması toplam tane sınırlarının yüzeyini azalttığından çökelti konsantrasyonu artar ve bu da tokluğun azalmasına neden olur. Üretimde, ince kesitler halinde küçük taneler elde etmek olasıdır. Kesitin artması tane iriliğini kontrol olanaklarını azaltır. Bu da tokluğun azalmasına neden olur[6]. Ferritik paslanmaz çeliklerin kaynağı Bu tür paslanmaz çelikler %16-30 Cr ve %0,25-0,50 C içerirler. Bu tip çeliklerin en önemli özellikleri katı halde bir faz dönüşmesi oluşmadığından su verme yolu ile sertleştirilmemeleri ve yüksek sıcaklıkta korozyon ve oksidasyon dirençlerinin yüksek olmasıdır. Bu tür çeliklerin ancak soğuk şekil değiştirme ile sertleştirilmeleri olanaklıdır. Bundan ötürü az miktarda olsa soğuk şekil değiştirmenin neden olduğu sertlik, çeliğin biçimlendirilmesini zorlaştırdığından kullanma oranları azdır. Bu çelikler soğuk şekil değiştirme sertleşmesini ortadan kaldırmak için C sıcaklıkla yumuşatma tavına tabi tutulur[18]. 800 C de ısıl işlem kaynağa çentiksiz yavaş şekil değiştirmede iyi plastik özellikler verir. Kaynaklar kalınlığın iki katı kalınlıkta takozlar üzerinde çatlak meydana gelmeden 180 kıvrılabilir[20]. Martenzitik paslanmaz çeliklere oranla daha kolay kaynak edilir. Ferritik paslanmaz çeliklerin kaynağında karşılaşılan en önemli sorun bu malzemenin 1150 C üzerindeki sıcaklıklarda tane büyümesine karşı olan aşırı eğilimidir. Kaynak sırasında ısının etkisi altında kalan bölgenin bir bölümü 1150 C üzerindeki bir

42 25 sıcaklığa kadar ısınır ve bu bölgede aşırı bir tane büyümesi oluşur. Bu malzemede katı halde östenitin ferrite dönüşmesi olayı meydana gelmediğinden bir ısıl işlem yardımı ile tanelerin küçülmesi olanağı yoktur. Normal halde ferritik paslanmaz çelikler çok ince taneli sünek bir yapıya sahiptirler. Kaba taneli bir yapı haline geçince gevrekleşir, çentik darbe dayanımı düşer ve geçiş sıcaklığı yükselir. Tane büyümesini önlemek için bazı ferritik paslanmaz çeliklerin bileşimine azot eklenir (Örneğin; AISI normuna göre 444 çeliği 0,035 maksimum ve 446 çeliği 0,25 maksimum). Elektroda eklenen azot kaynak metalinin katılaşma sonunda ince taneli olmasına yardımcı olur. Bu tip paslanmaz çeliklerin kaynağında öyle bir kaynak yöntemi uygulanmalıdır ki ısının etkisi altında kalan bölgede 1150 C yi aşan sıcaklıklarda mümkün mertebe az kalmalıdır. Bu ise kaynağın çok kısa pasolarda yapılması ve hemen soğutulması ile gerçekleşebilir. Kromlu ferritik paslanmaz çeliklerin kaynağında bir başka sorunda krom ve demirin bir metaller arası fazı olan çok kırılgan ve gevrek (δ) sigma fazının oluşmasıdır. Bu olay çeliğin uzun süre C arasında tutulması sonucu ortaya çıkar. Bu bakımdan bu çeliklere hiçbir zaman 400 C üzerinde bir ön tavlama uygulanmamalıdır. Ancak 200 C lik bir ön tavlama uygulanabilir. Diğer durumlarda bu çeliklerin kaynağında ön tav uygulanmaz. Ferritik paslanmaz çeliklerin kaynağında ortaya çıkan bir tehlike de, ITAB de taneler arası korozyona karşı aşırı hassasiyettir. Özellikle stabilize edilmemiş, yüksek krom ve karbon içeren türlerde karşılaşılan önemli bir sorundur. Bu olay, östenitik paslanmaz çeliklerde oluşanın aksine, ferritik türlerde 900 C nin üzerindeki sıcaklıklardan hızlı soğumada ortaya çıkmaktadır. Çünkü östenitik bir yapıya nazaran ferritik yapı içinde krom karbür çökelmesi daha yüksek oranlardadır. Ferritik kromlu paslanmaz çelikler kaynak edildiklerinde, dikişe komşu bölgede taneler arası korozyona karşı hassastırlar. Zira krom karbürler önce çözülürler, soğuma sırasında yer alabildiğince çabuk geriye doğru giderek tane sınırlarına partiler halinde çökelirler. Stabilize edilmemiş % 17 Cr lu çeliklerden yapılan kaynaklı bağlantılar, kaynaktan hemen sonra 750 C de tavlama işlemine tabi tutularak taneler arası korozyona karşı dirençli hale getirilebilirler. Eğer bu tür çelikler Ti veya Nb ile

43 26 stabilize edilmiş ise kaynaklı bağlantılar taneler arası korozyona karışı ısıl işlemsiz halde bile dirençli olacaklardır. Ferritik paslanmaz çeliklerin kaynağında yapılacak bir ön tavlama, martenzitlik paslanmaz çeliklerin kaynağından farklı metarlurjik etkilere sahiptir. Bu tür çeliklerin kaynaklı bağlantıları yavaş soğutulduğu zaman tane irileşmesi ve tokluk azalması gösterirler. Bazı ferritik paslanmaz çelikler de tane sınırlarında martenzit oluşumuna eğilimlidirler. Bu çeliklere uygulanan ön tavlama ITAB de çatlama tehlikesini ortadan kaldırır ve kaynaktan doğan gerilmeleri sınırlar. Ön tavlama sıcaklığı, bileşime arzu edilen mekanik özelliklere, kalınlığa ve artık gerilmelere bağlı olarak saptanır. Ön tav sıcaklığı normalde C arasında uygulanır ve pasolar arası sıcaklıklar da ön tav sıcaklığının biraz üzerinde tutulabilir. Kaynaktan sonra C lik bir tavlamayı takiben hızlı bir soğutma, bu çeliklerde ITAB nin sünekliğinin ve taneler arası korozyona direncinin artmasına yardımcı olur[18]. Ferritik kromlu paslanmaz çeliklere kaynak sonrası mekanik karakteristiklerin ıslahı amacıyla C lik bir ısıtma, gevrekliği azaltmak ve Cr karbür çökelmesi sonucu oluşan kromdan yana fakirleşmeyi dengelemek üzere ise yine sekonder difizyon tavlaması olarak C de bir kaynak sonrası ısıl işlemi uygulanır. Ferritik paslanmaz çeliklerin ergitmeli kaynağında kullanılabilecek yöntemlerin diğer paslanmaz çeliklerin hepsinden fazla kaynak yerinin atmosferle her türlü reaksiyonundan ve ergimiş metalin bulaşmalardan korunmasını sağlamak durumunda olmaları gerekir. Bu zorunluluk ayrıca kaynağın ters tarafının bir argon akımıyla korunmasını da gerektirir ki, bu mülahazalar tamamen memnunluk verici bir koruma sağlamayan örtülü elektrotla kaynak yöntemini arka plana itmektedir. Bu itibarla ferritik paslanmaz çeliklerin kaynağı için kullanılabilecek yöntemler daha çok bir koruyucu gaz akımını devreye sokanlar TIG, MIG ve plazma kaynakları olacaktır. Bunlarla da daha önce belirtilmiş önlemler alınacak olup kaynak sırasında verilen enerji miktarı sınırlandırılacaktır. Bu nedenle de tozaltı kaynağından kaçınılacaktır[20].

44 Östenitik paslanmaz çelikler Demir-krom ikili denge diyagramında % 13' den fazla krom içeren bölgenin dışında östenit alanının görülmediği ve her sıcaklık aralığında da yapının ferritik olduğu ve sadece % krom aralığında da dar bir α + γ bölgesinin bulunduğu görülmektedir. Buradaki ferrit normal olarak çeliğin sıvı halden itibaren katılaşmasında ortaya çıktığı için δ- ferrit olarak adlandırılır. Bu iki alaşıma karbon eklenmesinin de γ alanını ve özellikle α + γ alanının genişlemesine neden olduğu daha önce belirtilmişti. % 18 kromlu bir çeliğe % 0,4' e kadar karbon eklenmesi iç yapının tamamen ferritik kalmasına ve dönüşüm göstermesine engel olamaz. Buna karşın % 0,08-0,22 karbon içerme aralığında yapı kısmi dönüşüm gösterir ve α + γ iç yapısı elde edilebilir. % 0,4' den fazla karbon içermesi halinde çelik γ bölgesinden itibaren hızla soğutularak oda sıcaklığında tamamen ostenitik bir yapıda tutulabilir. Karbonun iç yapıda bir başka etkisi de yapıda karbür oluşumunda kendini gösterir. Östenitik paslanmaz çeliklerde M 23 C 6 karbürü oluşan en önemli karbür olup bunun çeliğin korozyon direnci üzerinde önemli etkisi vardır. Az karbonlu ve % 18 krom içeren alaşıma katılan nikel, γ fazı oluşum bölgesini genişletir ve nikel miktarı % 8' e eriştiği zaman γ alanı oda sıcaklığına kadar iner. Bu olay, en tanınmış östenitik çelik türü olan % 18 krom ve % 8 nikel içeren çelik grubunun doğmasına neden olmuştur. Bu özel bileşim minimum nikel içeriği ile oda sıcaklığında KYM' li iç yapıyı dengeli bir halde tutabilmektedir. Zira krom içeriğinin biraz azalması veya çoğalması yapının dengeli östenit fazında kalabilmesi için daha fazla nikel gerektirmektedir. Örneğin, korozyona daha dirençli % 25 krom içeren paslanmaz çeliği oda sıcaklığında östenitik yapıda tutabilmek için % 15 nikele gerek vardır. Bilindiği gibi, östenitik yapıda demir alaşımları elde etmek bu asrın başından beri metalurjistlerin en önemli uğraşlarından birisi olmuştur. Günümüzde AISI 300 serisi olarak adlandırılan östenitik krom-nikelli paslarımaz çelikler, işte bu çalışmaların ürünüdür. Bugünün östenitik paslanmaz çelikleri % krom, % nikel, % 0,4' e kadar karbon ve diğer bazı özellikleri geliştirmek için katılmış molibden,

45 28 titanyum, niyobyum, tantal ve azot gibi elementler içerirler. Son yıllarda geliştirilmiş olan ve tam veya süper-östenitik paslanmaz çelikler diye adlandırılan gruplarda östenit yapıcı elementlerin miktarı daha da arttırılmıştlır[6]. Östenitik paslanmaz çelikler de soğuma sırasında östenit-ferrit dönüşümü olmadığından su verme yolu ile sertleştirilemezler. Manyetik olmayan bu tür paslanmaz çelikler AISI 3XX serisi içinde gruplandırılmalarının yanısıra DIN 17440, EU 88, EU 95 e TS 2535' e göre yüksek alaşımlı çelikler halinde olduğu gibi simgelendirilirler. Östenitik paslanmaz çeliklerin kimyasal kompozisyonu verilmiştir (Çizelge2.7). Östenitik paslanmaz çeliklerin korozyon dirençleri martenzitik ve ferritik paslanmaz çeliklerden daha yüksektir. İç yapının östenitik olması da ferritik paslanmaz çeliklerde karşılaşılan çok önemli bir sorun olan geçiş sıcaklığı altındaki gevrekleşme bu tür çeliklerde görülmez. Gerek sıfıraltı (-270 C' ye kadar) gerekse de yüksek sıcaklıklardaki korozyon dirençleri, mekanik özelliklerin üstünlüğü bu çelik grubunun bir çok alanda kullanılmasına olanak sağlamıştır. Östenitik paslanmaz çelikler iç yapılarına göre stabl veya metastabl östenitik paslanmaz çelikler olarak iki grupta incelenirler. Metastabl östenitik paslanmaz çelikler soğuk şekillendirme sonucu iğnemsi veya martenzitik türde bir iç yapı gösterirler. Stabl östenitik paslanmaz çelikler ise oldukça yüksek derecede soğuk şekil değiştirme sonucunda bile östenitik iç yapılarını korurlar. AISI 301 östenitik paslanmaz çeliği metastabl östenitik paslanmaz çeliklere güzel bir örnektir. Yaklaşık olarak % 10-15' lik bir yüzde uzamadan sonra deformasyon sertleşmesi artan bir şekilde kendini belli eder. Metastabl östenitik paslanmaz çeliklerde deformasyon sertleşmesinde görülen bu artış doğrudan östenitin dengesizliğinin bir göstergesidir. Burada plastik şekil değiştirme sonucu martenzit oluşmaya başlamıştır[6].

46 29 Çizelge 2.7. Ostenitik paslanmaz çeliklerin kimyasal kompozisyonu[18] AISI Kompozisyonu (%) C Cr Ni Diğerleri (%) 201 0,15 16,0-18,0 3,5-5,5 2,5 N, 5,5 7,5 Mn, 0,060 P 202 0,15 17,0-19,0 4,0-6,0 2,5 N, 7,5-10,0 Mn, 0,060 P 301 0,15 16,0-18,0 6,0-8, ,15 17,0-19,0 8,0-10,0 302 B 0,15 17,0-19,0 8,0-10,0 2,0 3,0 Si 303 0,15 17,0-19,0 8,0-10,0 0,20 P, 0,15 S (min) 0,60 Mo (opt) 303 Se 0,15 17,0-19,0 8,0-10,0 0,20 P, 0,06 S, 0,15 Se (min) 304 0,08 18,0-20,0 8,0-12,0 304 L 0,03 18,0-20,0 8,0-12, ,12 17,0-19,0 10,0-13, ,08 19,0-21,0 10,0-12, ,02 22,0-24,0 12,0-15,0 309 S 0,08 22,0-24,0 12,0-15, ,25 24,0-26,0 19,0-22,0 1,5 Si 310 S 0,08 24,0-26,0 19,0-22,0 1,5 Si 314 0,25 23,0-26,0 19,0-22,0 1,5 3,0 Si 316 0,08 16,0-18,0 10,0-14,0 2,0 3,0 Mo 316 L 0,03 16,0-18,0 10,0-14,0 2,0 3,0 Mo 317 0,08 18,0-20,0 11,0-15,0 3,0 4,0 Mo 321 0,08 17,0-19,0 9,0-12,0 Ti (5 x %C min) 347 0,08 17,0-19,0 9,0-13,0 Cb + Ta (10 x %C min) 348 0,08 17,0-19,0 9,0-13,0 Cb + Ta (10 x %Cmin 0,10 Ta max.), 0,20 Co Tekil rakamlar aksi belirtilmedikçe en yüksek miktarlardır. Belirtilen alaşımların diğer elemanları en yüksek miktarları içerirler, geriye kalan yüzde demirdir. X5CrNi1810 (304) paslanmaz çeliği, korozyan direnci ve iyi biçimlendirilebilme kabiliyeti bakımından çok yaygın kullanılan bir östenitik paslanmaz çeliktir. Bu tür çeliğin şekil değiştirme sertleşmesi de arttırılmış olduğundan yüksek mukavemet gerektiren makine parçalarının yapımında oldukça sık kullanılır. X1OCrNi188 (302) çeliği, yüksek karbonludur ve soğuk şekil değiştirme sertleşmesi ile de yüksek mukavemete sahip olur. X10CrNiS189 (303) çeliği, kükürt katkısı ile

47 30 otomat çeliği haline dönüştürülmüş olup, paslanmaz cıvata, mil ve vana yapımında kullanılır. X2CrNi1911 (304L) çeliği, X5CrNi1810 (304) çeliğinin karbon miktarı azaltılmış türüdür. Çok düşük karbonlu (ELC) paslanmaz çelikler olarak bilinen bu çeliklerin geliştirilmesinin amacı, kaynak sırasında ısıdan etkilenmiş bölgede oluşan ve tanelerarası korozyona neden olan karbür çökelmesinin önlenmesidir. X15CrNiSi2012, X5CrNiSi2520, X15CrNiSi2520 çelikleri yüksek sıcaklıklarda korozyon ve çatlamaya dayanıklı, nikel ve krom içerikleri yüksek olan çeliklerdir. Yanma odalarının ve yüksek sıcaklıkta çalışan parçaların üretiminde kullanılırlar. Molibden içeren X5CrNiMo1722 (316), X2CrNiMo17132 (316L) çelikleri denizcilik ve kimya endüstrisinde X5CrNi1810 (304) çeliğinden daha yaygın olarak kullanılırlar. X2CrNiMo17132 (316L) çeliği de düşük karbon içeriği ile tanelerarası korozyon problemini önlemek amacıyla üretilmiştir. X6CrNiTi1810 (321) ve X6CrNiNb1810 (347) çelikleri titanyum ve niyobyum ile stabilize edilerek, yüksek sıcaklıklarda kaynak bağlantılarındaki tanelerarası korozyona eğilim önlenmiştir. Östenitik paslanmaz çelikler genellikle nemli ortamlarda kullanılırlar. Artan krom ve molibden içerikleri korozif çözeltilere karşı korozyon dirençlerini arttırıcı rol oynar. Yüksek nikel içeriği gerilmeli korozyon çatlamasına karşı riski azaltır. Östenitik paslanmaz çeliklerin, katılan alaşım elementlerinin (özelikle krom ve molibden) miktarına bağlı olarak genel korozyona, oyuklanma ve aralık korozyonuna direçleri yükselir. Kimyasal bileşimin şekil değiştirme sırasında bu özelliklere etkisi hemen izlenebilmektedir. Örneğin, akma mukavemeti genel olarak elastik şekil değişiminin sona erdiği nokta olduğundan buraya kadar plastik şekil değişiminin bir etkisi görülmemektedir. Akma sınırı üzerine bileşimin etkisi burada basit bir şekilde katı

48 31 eriyik sertleşmesinin etkisindedir ve bu katı eriyik sertleşmesine en büyük etkide bulunan elementler de karbon ve azot gibi arayer elementleridir. Bu bakımdan yüksek miktarda karbon ve azot içeren çeliklerin akma mukavemetleri daha yüksektir. Östenitik paslanmaz çeliklerin çentik-darbe (Charpy-V) mukavemetleri de oldukça iyidir. Östenitik paslanmaz çeliklerin elastik modülleri sade karbonlu ve az alaşımlı çeliklerin elastik modüllerinden biraz daha düşüktür. Bu da, belirli bir gerilme değeri için daha fazla elastik deformasyon gösterecekleri anlamına gelir. Yüksek derecede deformasyon sertleşmesinin bu çeliklerin çok yüksek akma ve çekme mukavemetine sahip olmalarını sağladığı daha önce de belirtilmişti. Ayrıca burada ilginç olan bu tür çeliklerin bu yüksek akma ve çekme mukavemetlerinde dahi süneklik ve tokluklarının bir kısmını korumalarıdır. Bu bakımdan östenitik paslanmaz çelikler soğuk haddelenmiş veya çekilmiş halde yüksek mukavemetli ve yüksek korozyon dirençli çeliklerdir. Doğal olarak kaynak uygulanması durumunda, parçanın tümü veya bir bölümü soğuk şekil değiştirme ile kazanılmış özellikleri yitirecektir. Ancak çok iyi düşünülerek geliştirilmiş bir kaynak yöntemi ile bu tür paslanmaz çelikler rahatlıkla birleştirilmektedir. Hatta uygulamada, soğuk şekil değişiminin mukavemet üzerine yapmış olduğu tüm etkilerden yararlanılmaktadır. Bu konuda en iyi uygulama örnekleri, soğuk şekil değiştirilmiş östenitik paslanmaz çeliklerin kullanıldığı demiryolu taşıtları, kamyon, treyler kasalarıdır. Östenitik paslanmaz çeliğin kimyasal bileşimi, özelliklerini etkiler. Bileşim, ilk olarak dönüşümü yani çeliğin stabilitesini, ikinci olarak da katı eriyik sertleşmesini etkiler. Hemen hemen tüm alaşım elementlerinin katılması östenitik yapıyı daha dengeli hale getirmekte ve bu bileşimin etkisi de daha karmaşık olmaktadır. Örneğin, bir elementin katılması başlangıçta östenitik yapının dengelenmesinde az etki gösterebilir buna karşın yüksek katı eriyik sertleşmesi etkisi sonucu yüksek akma ve çekme mukavemeti ve daha düşük uzama ortaya çıkar. Öte yandan bu elementin daha fazla katılması ile östeniti dengeleme etkisi daha şiddetli olmaktadır. Dolayısı ile akma ve çekme mukavemetleri düşmekte ancak daha yüksek uzama elde

49 32 edilmektedir. Ayrıca işlemin yapıldığı sıcaklık da çok büyük bir önem taşır. Soğuk haddeleme Ms sıcaklığının altında gerçekleştiğinden plastik deformasyon östenitin martenzite dönüşmesini sağlayacak ve önemli derecede mukavemet artışı görülecektir. Soğuk şekil değiştirme Ms civarında gerçekleştiğinde martenzit oluşmayacak ve deformasyon sertleşmesi daha düşük oranda ortaya çıkacaktır. Metastabl östenitik paslanmaz çeliklerde Ms oda sıcaklığının üzerindedir ve dolayısı ile bu türierde oda sıcaklığıııda soğuk haddeleme sonucu çok büyük mukavemet artışları görülür. Örneğin, bu türlerde haddeleme 200 C' de gerçekleştirilirse deformasyon sertleşmesinin hemen düştüğü görülür ve buna bağlı olarak bu sıcaklıklarda yapılan işlemde harcanan enerji de çok daha azdır. Bu tür çeliklerde soğuk haddeleme gücünün sınırlı olduğu durumlarda sıcaklık biraz yükseltilerek önemli bir üstünlük sağlanmış olur. Süper östenitik paslanmaz çeliklerde östenitik yapı sürekli ve stabl olup her koşul altında tamamen östenitiktir. Kaynaktan sonra kaynak metalinde AISI 3XX serisinin aksine hiç ferrit oluşmaz. Tam östenitik paslanmaz çelikler korozyon dirençlerini yükseltrnek açısından oldukça yüksek derecede alaşımlandırılmışlardır. Bu bakımdan da bazı literatürlerde süper-östenitik paslanmaz çelikler adını alırlar. Bu süper-östenitik paslanmaz çelikler aşırı korozif ortamlarda çalışan malzemelerde korozyon problemini önlemek ve kimya endüstrisinde kullanılmak üzere geliştirilmişlerdir. Sülfirik asit, fosforik asit, asetik asit, kimyasal gübre üretimi gibi durumlar için özel süper-östenitik paslanmaz türler üretilmiştir. Özellikle bu çeliklerin oyuklanma korozyon dirençleri (PRE: Pitting Resistance Equivalent-oyuklanma korozyonu direnç eşdeğeri) ve geliştirilmiş kritik oyuklarıma sıcaklık değerleri (CPT: Critical Pitting Temperature) yükseltilmiştir. Bu türler deniz suyu ortamlarında çok çeşitli amaçlar için yaygın olarak kullanılırlar, hatta yüksek sıcaklıklarda aralık korozyonu dirençleri çok iyidir.

50 33 Buna ek olarak, süper-östenitik paslanmaz çelikler manyetik olmayıp sıfıraltı sıcaklıklarda üstün bir tokluğa sahiptirler. Süper- östenitik kararlı yapı, yüksek nikel miktarı veya azot içeriği sayesinde gerçekleştirilmiştir[6]. Östenitik paslanmaz çeliklerin kaynağı Östenitik paslanmaz çeliklerin korozyon dirençleri diğer paslanmaz çelik türlerine göre daha yüksek olduğundan çok yaygın kullanım alanı vardır. Bu da östenitik paslanmaz çeliklerin kaynak edilebilirliklerini etkileyen faktörlerin yanısıra kaynak yöntemlerinin uygulanmaları, kaynak öncesi ve sonrası alınması gereken önlemlerin daha da önemli olduğunu gösterir[21]. Östenitik paslanmaz çeliklerin kaynak yeteneği açısından en önemli niteliklerini sıralayabiliriz: Isı iletme katsayıları oda sıcaklığında az alaşımlı ve sade karbonlu çeliklerin 1/3 ü kadardır. Isıl genleşme katsayıları sade karbonlu ve az alaşımlı çeliklerden %50 daha fazladır. Alaşımsız karbonlu çelikler düşük bir elektrik iletme direncine sahiptir. Bu tür paslanmazlarda ise, bu değer 5 ile 7 kat daha büyüktür. Bu özelliklerden dolayı krom-nikelli çeliklerin kaynağında sade karbonlu çeliklerin kaynağından daha fazla kendini çekme oluşur. Kaynak dikişinin soğuması sırasında büyük çekmelerin oluşumu sonucunda bu bölgede gözlemlenen iç gerilemeler çatlama tehlikesine yol açar. Bu tip paslanmazların çift taraflı iç köşe dikişlerinde sıcak çatlamaların oluşma olasılığı çok fazladır. Bu çeliklerde aşırı soğuk şekil değiştirmeleri özellikle dövme sonucunda kısmen martenzit bir yapı elde edilir. Özellikle 18/8 tipi östenik paslanmaz çelikler C arasında bir sıcaklığa kadar ısıtılıp o sıcaklıkta tutulduklarında bir karbon çökelmesi eğilimi kendini gösterir.

51 34 Östenik paslanmaz çeliklerin C içeriği en çok % 0,6, tercihen %0,03 civarında olmalıdır. Krom-Nikelli paslanmaz çeliklerde gerilim giderme tavlaması kaynaktan sonra zaman zaman uygulanır. Tavlama sıcaklığı C arasında seçilir. Östenitik paslanmaz çeliklerin kaynak kabiliyetlerini etkileyen fiziksel özelliklerinin yanında bir dizi metalurjik etken de bu çeliklerin kaynağında önemli rol oynar; bunlar delta ferrit fazının oluşumu, taneler arası korozyona hassasiyet, gerilmeli korozyona hassasiyet ve sigma fazının oluşmasıdır. Östenitik paslanmaz çeliklerin üretimlerinde, sıvı halden itibaren katılaşma başlayınca, östenit ve δ-ferrit taneleri oluşmaya başlar. Bu ferrit östenitin dönüşümü sonucunda ortaya çıkan ferrritten farklıdır. Katılaşma normal olarak çeliklerin yapısı östenit taneleri arasına serpilmiş δ-ferrit taneciklerinde oluşur. Bu faz, krom ve ferriti dengeleyen elementler yönünden zengin, nikel ve östeniti dengeleyen elementler yönünden fakirdir. Bu fazın oluşumu çelik üreticilerinin istemediği bir durumdur. Zira malzemenin sıcak şekillendirilmesini zorlaştırır ve malzemede çatlakların oluşumunu teşvik eder. Bu fazın sürekli olarak tanecik sınırlarında bulunması korozyon direncini azaltır. Ayrıca, yüksek sıcaklıklarda uzun süre δ-ferrit fazıyla karşı karşıya kalınması sonucunda da, malzemenin mukavemetini ve şekillendirilebilme kabiliyetini azaltıcı yönde etkileyen sert ve gevrek sigma fazının oluşumu gibi sorunlarla karşılaşılır. Östenitik paslanmaz çeliklerin kaynağında ortaya çıkan ikincil bir sorun da, özellikle 18/8 çeliği gibi bazı krom-nikelli çeliklerin C sıcaklık aralığındaki bir sıcaklıkta uzun süre kalmalarında oluşan krom karbür çökelmesi eğilimidir. Bu çelikler üretimleri sırasında krom karbürün östenit içerisinde çözündüğü 1100 C den itibaren hızla soğutulurlar. Bu şekilde bu elementlerin çökelme tehlikesi ortadan kalkmış olur ve oda sıcaklığında karbonun difüzyon hızı çok düşük olduğundan, kullanım esnasında oluşma olanağı yoktur. Sıcaklığı 450 C nin üzerine çıkması ile karbonun difüzyon hızı, karbonu tane sınırlarından dışarıya çıkartacak derecede artar. Tane sınırlarında biriken karbon, kroma karşı olan yüksek

52 35 ilgisinden (affinitesinden) dolayı bu bölgede krom ile birleşerek krom karbür oluşturur (Fe, Cr23C6). Oluşan krom karbürün ağırlık olarak %90 ını krom oluşturduğundan, tane sınırlarında bulunan çok az karbon bile östenit tanelerin çevresindeki krom miktarını aşırı derecede azaltır. Bunun sonucu olarak malzeme korozif bir ortamda bulunduğunda, kromca zayıflamış olan tane sınırlarında korozyon oluşur. Bu şekilde ortaya çıkan taneler arası korozyon tüm malzemeyi çok kısa zamanda kullanılmaz hale getirir. Çeliğin karbon içeriği arttıkça bu olay şiddetlenir. Östenitik paslanmaz çeliklerin kaynağı esnasında eriyen bölge çok kısa bir zamanda katılaşıp hızla soğuduğundan ve elektrot olarak kullanılan alaşımların karbon içeriği de düşük olduğundan kaynak metali, yani kaynak dikişi için karbür çökelme tehlikesi yoktur. Bana karşın ısının tesiri altında kalan bölge (ITAB), kaynak süresi boyunca, C sıcaklık aralığında tavlı olarak kalmakta ve aynı zamanda da burası esas metal olduğundan, karbon içeriğinin yüksek olması halinde östenit tane sınırlarında taneler arası korozyona neden olacak karbür çökelmesi olayı ortaya çıkmaktadır. Belli bir karbon içeriği için karbür çökelmesi olayının şiddeti, sıcaklık ve zamana bağlıdır. Çökelme başlamadan önce sıcaklık ve değişen bir kuluçka periyodu vardır. Sıcaklık ve çeliğin karbon içeriğine göre en kısa sürede çökelmenin başladığı bir sıcaklık vardır ki buna kritik sıcaklık adı verilir (Çizelge 2.8). Çizelge 2.8. Krom karbür çökelmesinin karbon içeriği, zaman ve sıcaklığa bağlılığı Karbon içeriği (%) Kuluçka Periyodu (dakika) Kritik Sıcaklık ( C ) 0, , ,06 2, ,08 0,3 750 Tek paso ile yapılan ark kaynağında ITAB, C arasındaki sıcaklığa bir dakikadan az bir süre maruz kalır. Buna karşın çok pasolu kaynak halinde, bu süre üç dakikanın üzerine çıkar ve dolayısıyla karbür çökelme tehlikesi kendini gösterir. Karbür çökelmesinin oluşabilmesi için, çeliğin karbon içeriğinin belirli bir miktarın

53 36 üzerinde olması gerekir. Karbon içeriğini azalması, kuluçka periyodunu uzattığından bu tehlike ortadan kalkacaktır. Bu bakımdan, kaynak ile birleştirilmesi gereken östenitik paslanmaz çeliklerin, karbon içeriğin en çok %0,06, optimum %0,03 civarında olması gerekmektedir. Bu amaçla, östenitik paslanmaz çeliklerin özel olarak üretilen bazı türlerinde (X2CrNi 19 11, X2CrNiMo ), karbon miktarı düşürülerek korozyon direncinin arttırılması amaçlanmıştır. Taneler arası korozyonun oluşturulmasını önlemek amacı ile uygulanan bir başka yöntem de çeliğin stabilizasyonu olarak adlandırılır. Bu durumda karbonun kroma karışı olan ilgisinden daha yüksek bir ilgiye sahip bir elementin çeliğin bileşimine katılması ile gerçekleştirilir. Bu şekilde çeliğin bileşimindeki karbon ile bu yeni element karbür oluşturur ve dolayısıyla iç yapının bazı bölgelerinde ortaya çıkan krom azalması olayı oluşmaz. Stabilizasyon için ilave edilen elementler titanyum, niyobyum ve tantalyumdur. Bu elementlerin karbürleri, tane sınırları boyunca değil, östenit taneler içerisinde, ince zerreler halinde dağılmış olduklarından, çeliğin mekanik özelliklerinde de bir değişiklik oluşturmaz. Stabilizyonun gerçekleşebilmesi için ilave edilen titanyum karbonun dört katı, niyobyumun sekiz - on katı, tantalyumun onaltı katı olması gereklidir. Çeliklerde maliyet açısından titanyum, elektrotlarda titanyumun arktaki fazla kaybından dolayı niyobyum tercih edilir[18] Çökelme sertleşmeli paslanmaz çelikler Çökelme sertleşmeli paslanmaz çelikler bakır, molibden, niyobyum, titanyum ve alüminyum gibi alaşım elementleri içeren, bu elementlerin bir veya birkaçının etkisi ile çökelme sertleşmesi gösteren Fe-Cr-Ni' li paslanmaz çelikler ailesinin bir grubudur[6]. Bazı çökelme sertlesme paslanmaz çelik tiplerinin kimyasal bilesimleri Çizelge 2.9 da verilmektedir[11]. Çökelme sertleşmesi, prensip olarak alaşımı çözeltiye alma tavından sonra uygulanan hızlı soğutmayı takip eden bir yaşlandırma işlemidir. Yukarıda belirtilen ve çeliğin içinde bulunan alaşım elementleri, çözeltiye alma tavı sırasında çözünürler ve yaşlandırma işlemi sırasında da çok küçük zerrecikler halinde çökelerek matrisin

54 37 sertlik ve mukavemetini arttırırlar. Bu işlem sonucu çelik, martenzitik paslanmaz çeliklerin mekanik özelliklerine ve AISI 304 (X5CrNi1810) türü östenitik paslanmaz çeliğin korozyon direncine sahip olabilmektedir. Bu tür çeliklerin üretimde sahip oldukları en önemli üstünlük, normalize durumlarında kolaylıkla işlenip biçimlendirildikten sonra C' de bir ısıl işlem uygulanarak mekanik özelliklerinin geliştirilmesidir. Mukavemetleri yaklaşık 1700 MPa' a kadar çıkabilmekte ve böylece, martenzitik paslanmaz çeliklerin mukavemetlerinin üzerindeki değerlere ulaşılabilmektedir. Paslanmaz çeliklerin çökelme sertleşmesi prensipleri 1930' lu yıllarda bilinmesine karşın, bu tür paslanmaz çelikler ile ilgili araştırmalar 2. Dünya Savaşı yıllarında süregelmiş ve 'stainless W' olarak adlandırılan ilk ticari çökelme sertleşmeli paslanmaz çeliğin üretimi 1946 yılından sonra başlamıştır. Bu yıldan sonra birçok yeni çökelme sertleşmeli paslanmaz çelik geliştirilerek uçak, uzay ve savunma endüstrilerinde uygulama alanı bulmuştur. Günümüzde üretilen çökelme sertleşmeli paslanmaz çelikler, yüksek hızlı uçakların dış yüzeylerinde, füze gövdelerinde, deniz taşıtlarında, yakıt tanklarında, uçakların iniş takımlarında, pompalarda, millerde, somun, civata, kesici aletler ve kavramalarda yaygın bir kullanım alanına sahiptir. Çökelme sertleşmeli paslanmaz çelikler, çözeltiye alma tavlamasından sonraki işlemler sonucu çeliğin yapısal değişimine ve özelliklerine bağlı olarak üç türde gruplanmaktadır. Bunlar: Martenzitik çökelme sertleşmeli paslanmaz çelikler, Yarı-östenitik çökelme sertleşmeli paslanmaz çelikler, Östenitik çökelme sertleşmeli paslanmaz çeliklerdir[6].

55 38 Çizelge 2.9. Bazı çökelme sertleşme paslanmaz çelik tiplerinin kimyasal bileşimleri[11] Sınıf % C % Mn % Si % Cr % Ni % Mo % Al % N 17-7 PH+ 0,07 0,50 0,30 17,0 7,1 1,2 0,04 PH-15-7 Mo+ PH-14-8 Mo+ 0,07 0,50 0,30 15,2 7,1 2,2 1,2 0,04 0,04 0,02 0,02 15,1 8,2 2,2 2,2 0,005 AM-350s 0,10 0,75 0,35 16,5 2,75 2,75 0,10 AM-355s 0,13 0,85 0,35 15,5 2,75 2,75 0,12 Martenzitik çökelme sertleşmeli paslanmaz çelikler C sıcaklık aralığındaki çözeltiye alma tavlaması sırasında tamamen östenitik yapıda olmalarına karşın soğumada östenit martenzite dönüşerek tamamen martenzitik bir içyapıya sahip olurlar. Martenzitik dönüşüm başlama sıcaklığı (Ms) C dir. Daha sonra, bu çelikler C sıcaklık aralığında bir sıcaklığa ısıtılarak yaşlandırılırlar. Çeliğin içeriğinde bulunan molibden, titanyum, bakır, niyobyum ve alüminyum gibi elementlerden birinin veya bir kaçının bu ısıl işlem sonucunda çok küçük zerrecikler halinde çökelmesi ile sertlik ve mukavemette artış sağlanır. Uygulanan ısıl işlemler sonucunda, çekme mukavemetlerindeki değişime bağlı olarak martenzitik çökelme sertleşmeli paslanmaz çelikler iki gruba ayrılırlar. Örneğin, 17-4 PH, 15-5 PH, Custom 450, stainless W gibi türler 1378 MPa' a varan çekme mukavemetleri ile orta mukavemetli, PH 13-8 Mo ve custom 455, 1378 MPa' dan daha fazla çekme mukavemetleri ile yüksek mukavemetli olarak gruplandırılırlar. Metalurjik olarak bu tür paslanmaz çeliklerde bileşimin dengelenmesi oldukça kritik bir konudur. Bileşimde oluşabilecek küçük bir dalgalanma, çözeltiye alma tavlamasında çok miktarda delta ferrit oluşumuna neden olabilir. Östenitin çok

56 39 dengeli olması durumunda da, çözeltiye alma tavından sonra oda sıcaklığında çok fazla miktarda östenit iç yapıda kalabilir. Bu iki olay, yaşlandırma sırasında tüm sertleşmeyi önler, bu dengeyi karbon ve azot içeriği belirgin bir biçimde etkiler. Örneğin, 17-4 PH ve stainless W gibi türler, martenzitik yapı içinde bir miktar ferrit dizileri içerirler, 15-5 PH ve custom 450 gibi türler ise hızlı soğutma işleminden sonra ferrit içermezler. Yarı-östenitik çökelme sertleşmeli paslanmaz çeliklerin yapıları metalurjik olarak oldukça karışıktır. Çözeltiye alma tavı uygulanmış veya normalize hallerinde yapı östenitiktir, ancak % 5-20 delta ferrit içerir. İzlenen uygun ısıl işlemler sonucunda da ferrit dönüşmeden yapıda kalabilir. Martenzitik çökelme sertleşmeli türler ile karşılaştırıldıklarında normalize hallerinde rahatlıkla soğuk şekil değiştirebilecek derecede yumuşak ve sünektirler. Tavlama sıcaklığından itibaren oda sıcaklığına hızlı soğutulduklarında östenitik içyapılarını koruduklarından soğuk biçimlendirme işlemleri için uygun tokluk ve sünekliğe sahiptirler. Bu tür çeliklerin Ms sıcaklıkları, bileşimlerine ve tavlama sıcaklıklarına bağlı olarak oda sıcaklığının oldukça altında bir bölgede değişir. Sertlik ve mukavemetin artması için bu östenitik yapının martenzitik yapıya dönüşmesi gerekmektedir. Bu amaç için, üç yöntem uygulanabilir. Çelik, çökelme sertleşmesi ısıl işlemine tabi tutulmadan; C sıcaklık aralığına ısıtılıp karbürlerin ve diğer bileşiklerin çökelmesi sağlanır. Östeniti kararlı hale getiren elementlerin çökelmeyle ayrışması sonucu, çelik oda sıcaklığına soğutulduğunda östenit marienzite dönüşür. - Çelik, -73 C gibi Ms sıcaklığının çok altında bir sıcaklığa kadar soğutularak dönüşüm sağlanır. - Çeliğe, östenit martenzit dönüşümünü sağlayacak biçimde soğuk biçimlendirme uygulanır.

57 40 Martenzitik dönüşüm sağlandıktan sonra bu tür çeliklere C arasında bir yaşlandırma ısıl işlemi uygulanarak çökelme sertleşmesi gerçekleştirilir. Sonuçta tokluk, süneklik, korozyon direnci ve sertlikte iyileşme sağlanır. Yapıda çökelmelerin oluşması veya bir temperleme etkisinin görülmesi tamamen çeliğin bileşimine bağlıdır. Yarı-östenitik çökelme sertleşmeli paslanmaz çeliklerin Ms sıcaklığı çözeltiye alma tavlaması ve bileşimlerinin etkisi altındadır. Örneğin; AM 350 çeliği, 930 C' nin altındaki sıcaklıklarda çözeltiye alma tavı uygulandığında karbürlerin tam olarak çözeltiye geçmemesi sonucu Ms sıcaklığı oda sıcaklığının üzerine çıkar. 930 C' nin üzerinde olduğu zaman ise, Ms sıcaklığı da ani olarak düşer. Uygulamada yüksek sıcaklıklarda delta ferrit oluşumu ortaya çıkacağından 1050 C' yi geçilmemesi önerilir. Östenitik çökelme sertleşmeli paslanmaz çelikler, tavlandıktan ve herhangi bir yaşlandırma veya sertleştirme işleminden ve hatta soğuk biçimlendirmeden sonra bile östenitik içyapıyı kararlı olarak tutacak şekilde alaşım elementi içerirler. Çökelme sertleşmesini oluşturan faz, C sıcaklıklarında çözeltiye geçer ve bu sıcaklıklardan itibaren de hızlı soğutma halinde bile östenitık yapı içinde çözelti halinde kalır. Çözeltiye alma işlemini takiben C sıcaklık aralığında uzun süreli bir yaşlandırma işleminde alüminyum, titanyum, fosfor gibi elementler metallerarası bileşikler oluşturarak östenitik yapının sertlik ve mukavemetini arttırırlar. Erişilen sertlik, martenzitik veya yarı-östenitik çökelme sertleşmeli paslanmaz çeliklerde elde edilen değerlerden düşük olmasına karşın yapı manyetik olmayan özelliğini korur. Tüm östenitik çökelme sertleşmeli paslanmaz çelikler, genel olarak biçimlendirmede, kaynak edilmelerinde ve ısıl işlemlerde östenitik iç yapılarını korurlar. Ancak çökelme sertleşmesini gerçekleştirmek için katılan bazı alaşım elementleri kaynak kabiliyetlerini önemli derecede etkiler[6].

58 41 Çökelme sertleşmeli paslanmaz çeliklerin kaynağı Daha öncede belirtildiği gibi, çökelme yoluyla sertleşebilen paslanmaz çelikler, martenzitik, yarı östenitik ve östenitik olmak üzere üç gruba ayrılır. Çökelme yoluyla sertleşebilen martenzitik ve yarı östenitik türdeki paslanmaz çeliklerin kaynağında yüksek dayanım şartı aranıyorsa kaynak işleminde ana malzemedekine benzer yapıda dolgu metalleri kullanılmalı ve parçalara kaynaktan önce ısıl işlem yada çözeltiye alma ısıl işlemi uygulanmış olmalıdır. Martenzitik ve yarı östenitik paslanmaz çeliklerin kaynağında 17-4 PH türü ana metallere benzer yapıdaki 630 türü dolgu malzemeleri sık kullanılmaktadır. Kaynaktan sonra çözme ve yaşlandırma ısıl işlemi uygulanmalıdır. Eğer kaynaktan sonra çözme ısıl işleminin uygulanması pratikte bazı zorlukları beraberinde getiriyorsa, parçalara kaynaktan önce çözme tavı uygulanmalı, kaynaktan sonra ise bir yaşlandırma ısıl işlemi yapılmalıdır. Yüksek zorlamaların etkisi altında bulunan kalın parçalar, bazı durumlarda aşırı yaşlandırma sıcaklıklarında kaynak edilirler. Bu durum, yüksek dayanım elde etmek için kaynak işleminden sonra eksiksiz bir ısıl işlem uygulanmasını gerektirir. Çökelme yoluyla sertleşebilen östenitik tipteki paslanmaz çelikler, sıcak çatlak oluşumu nedeniyle zor kaynak edilen paslanmaz çelikler grubuna girerler. Kaynak işlemi tercihen çözme tavı uygulanmış olan parçalar üzerinde yapılmalı ve uygulama düşük gerilmeler altında ve mümkün olan en düşük ısı girdisi sağlanacak şekilde gerçekleştirilmelidir. Nikel esaslı NiCrFe tipindeki ya da konvansiyonel tipteki östenitik paslanmaz çelik dolgu malzemeleri bu çeliklerin kaynağında sık olarak kullanılmaktadır[9] Çift fazlı (duplex) paslanmaz çelikler Çift fazlı bir içyapıya sahip, ferrit taneleri içinde östenit veya östenit taneleri içinde ferrit içeren bu tür paslanmaz çeliklerin östenitik paslanmaz çeliklere nazaran en önemli üstünlükleri akma mukavemetlerinin iki kat daha büyük olması ve çok daha

59 42 iyi korozyon dirençleridir. Endüstriyel uygulamalarda klor içeren sıvıların kullanılması, kullanılacak malzemelerin bilinen paslanmaz çelik türlere göre (316L- X2CrNiMo17133) arttırılmış mukavemet ve geliştirilmiş korozyon dirençlerine sahip olmalarını gerektirir. Bu tür çelikler, tane büyüklüğü 3-1O µm' ye kadar küçültülebildiğinde, 950 C civarında % 500 gibi bir çekme uzaması göstererek süper plastik hale gelirler(6). Standart olarak üretilen ve en çok kullanılan duplex paslanmaz çeliklerin kimyasal kompozisyonları Çizelge 2.10 da verilmiştir. Çizelge Duplex paslanmaz çeliklerin tipik kimyasal kompozisyonları[22] Alaşı UNS EN No Malzeme C Cr Ni Mo N Diğer m No Tanımı 2304 S ,4362 X2CrNi 0,03 21,5-24,5 3-0,1-0,05- Cu: 5,5 0,6 0, ,01-0, S ,4462 X2CrNiMoN , ,5-2,5-0,08-3 6,5 3,5 0,2 255 S ,4507 X2CrNiMoCuN 0, ,5-2,9-0,1- Cu: ,5 3,9 0,25 1,5-2, S ,4410 X2CrNiMoN , ,24-0,32 Z100 S ,4501 X2CrNiMoCuWN 0, ,2-0,3 Cu-W: ,5-1

60 43 % 18 ve daha fazla krom içeren ferritik kromlu paslanmaz çelikler ile karşılaştırıldıklarında, başlıca östenitik paslanmaz çelik türleri klor içeren ortamlarda oldukça sınırlı bir gerilmeli korozyon çatlaması direnci gösterirler. Ancak östenitik paslanmaz çeliklerin kaynak edilebilirlikleri daha iyidir. Ferritik paslanmaz çelikler ise gerilmeli korozyon çatlamasına dirençli olmalarına karşın, son geliştirilen türleri de dahil olmak üzere kaynak edilebilirlikleri iyi değildir. Zira, kaynak sırasında ısıdan etkilenmiş bölgede tane irileşmesi olur. Daha önceden bilindiği üzere, ferritik paslanmaz çeliklerin birçok türü % 0,1 ve daha fazla karbon içerirler ki bu da yapıda tanelerarası kırılgan martenzit yapısının oluşumunu teşvik eder. Bu her iki olay da tokluğun düşmesine ve kaynak bağlantısında soğuk çatlamaya neden olur, dolayısıyla duplex paslanmaz çelikler her iki türün iyi özelliklerini bünyelerinde toplamak üzere geliştirilmişlerdir. ilk duplex paslanmaz çelik, 1933 yılında Fransa' da J. Holtzer Company' de % 18 krom, % 9 nikel, % 2,5 molibdenli paslanmaz çeliğin üretilmesi sırasında yapılan bir alaşımlama hatası sonucu östenitik matris içinde yüksek oranda ferrit içeren bir paslanmaz çeliğin ortaya çıkması ile tesadüfen bulunmuştur. Daha sonraki yıllarda bu konudaki araştırmalar devam ettirilmiş ve çeşitli patentler alınmıştır yılları arasında İsveç' te ve ABD'de de duplex paslanmaz alaşımların geliştirilmesi ve endüstriyel üretimleri üzerine çalışmalar gerçekleştirilmiştir[6]. Aslında duplex paslanmaz çelikler üzerine yapılan bilimsel çalışmalardan ilk ticari duplex paslanmaz çeliğin 1970' li yıllarda üretilerek pazara sunulduğu anlaşılmaktadır. Bu çeliğin kimyasal bileşimi yaklaşık olarak % 18,5 krom, % 5 nikel, % 2,7 molibden ve % 0,1 azottan oluşmaktaydı. Ancak, bu kalite ileriye dönük olarak kullanıcıların pek ilgisini çekmemiştir. Zira, bünyesinde bulunan yüksek karbon miktarından dolayı kaynak edilebilirliği oldukça kötüdür. Çelik üretim teknolojisindeki gelişmeler sonucu karbon miktarı düşürülerek kaynak edilebilirlikleri oldukça iyi, korozyon dirençleri yüksek birçok duplex paslanmaz çelik son on yılda geliştirilmiştir. Günümüzde de birçok araştırmacı bu türlerin kaynak edilebilirlikleri, kaynak bağlantılarının mekanik özelliklerinin yükseltilmesi ve korozyon dirençlerinin daha da arttırılması üzerine çalışmaktadır.

61 44 Duplex paslanmaz çelikler, üstün özelliklerinden dolayı değişik biçim ve boyutlarda endüstrinin hizmetine sunulurlar ve ısı eşanjörü, petrol, gaz, ve deniz suyu boruları ile bağlantı elemanlarında, deniz petrol platformlarında, gaz kuyularında, taşıyıcı kaplarda, döküm pompa ve vana gövdelerinde, gemi pervanesi ve parçaları yapımında, jeotermal uygulamalarda büyük çapta kullanılmaktadırlar. Örneğin, X2CrNiMoN2253 (DIN 1,4462, UNS-S31803 veya yeni UNS' göre S39205) çeliği, oyuklanma ve aralık korozyonuna 317L kadar, gerilmeli korozyona ise 304L ve 316L'den daha dirençli olması nedeni ile kimya endüstrisinde gittikçe genişleyen bir uygulama alanına sahiptir. Bu çeliklerin en önemli dezavantajları ise, α' ve α fazları dolayısıyla gevrekleşmeye yatkınlıkları, sıcak şekillendirmede görülen zorluklar ve üretimlerinin zor olmasıdır. Genelde östenitik paslanmaz çelikler listesine alınmasına karşın AISI 329 (X4CrNiMoN 2752 ) çeliği ferrit esaslı bir çift fazlı paslanmaz çeliktir. Buna karşın, % 21,5 krom, % 7,5 nikel, % 2,5 molibden ve % 1,5 bakır içeren ve ticari adı URANUS 50 olan çelik ise östenit esaslı çift fazlı bir alaşımdır. AISI 329 paslanmaz çeliğinin oda sıcaklığındaki akma mukavemeti 240 MPa civarındadır. Bu da, ferrit içeriği ile mukavemetin yükseldiğini göstermektedir. Bu değer % ferritde maksimuma ulaşmakta ancak artan ferrit miktarı ile de azalmaktadır. Bu davranış, östenitin şiddetli deformasyon sertleşmesine bağlıdır. Zira östenit, ferritten daha düşük bir akma mukavemeti fakat daha yüksek bir çekme mukavemeti göstermektedir. Duplex paslanmaz çelikler basit anlamda iki ayrı fazı bünyelerinde bulundururlar; ferrit ve östenit. Dolayısıyla ferritik-österıitik veya östenitik-ferritik paslanmaz çelikler olarak tanınırlar. Daha önce de belirtildiği gibi ferritik ve östenitik paslanmaz çeliklerin en iyi ortak özelliklerini taşırlar. Ferritik yapı ile mukavemet ve gerilmeli korozyon çatlamasına direnç, östenitik yapı ile tokluk ve genel korozyon direnci sağlanır. Böylece iki fazlı ince taneli, yüksek mukavemetli ve iyi korozyon dirençli bir çelik ortaya çıkmaktadır.

62 45 Modern duplex paslanmaz çelikler ısıl işlem görmüş hallerinde -50 C' nin altında tokluk kaybına uğrarlar. Zira bu çeliklerde ferrit fazının bulunması sonucunda çentik darbe eğrisinde, düşen sıcaklıkla sünek-gevrek geçiş sıcaklığı da düşer. 475 C gevrekliği ile birlikte bu faktör duplex paslanmaz çeliklerin kullanım sıcaklıklarını da sınırlayıcı etkide bulunur. Dolayısı ile de, bu tür çelikler -50 ile 280 C sıcaklıkları arasında mekanik özelliklerini çok iyi korurlar. Kaynak edilebilirlikleri ve karşılaştırılabilir fiyatları da buna eklenirse günümüzün vazgeçilmez bir paslanmaz çelik türü ortaya çıkmaktadır. Duplex paslanmaz çeliklerin içeriğinde bulunan başlıca alaşım elementleri krom, nikel, molibden ve azottur. Krom ve molibden ferriti dengelerken, nikel ve azot östeniti dengeler. Bazı türlerde ise bunlara ek olarak mangan, bakır veya wolfram bulunur. Duplex paslanmaz çelikler üzerine yapılan araştırmalar sonucunda, % 1,5-4 molibden içeren veya hiç molibden içermeyen ve bazı koşullarda da ek alaşım elementleri katılan az karbonlu % Cr, % 4-8 Ni, % 0,1-0,3 N' lu yeni çelikler geliştirilmiştir. Bunlar duplex ve süper duplex paslanmaz çelikler olarak kullanıma girmişlerdir. Duplex ve super-duplex paslanmaz çelikler arasındaki farklılıklar standartize edilememiştir. Super duplex terimi yaklaşık olarak % 25 Cr, %35 Mo ve %0,2 N ile PRE N > 40 olarak belirtilmektedir. Burada PRE N 'in anlamı oyuklanma korozyonu eşdeğeridir. N simgesi azot alaşımlı olduklarını belirtirken, PRE N = % Cr+3,3x% Mo+16x% N bağıntısı ile hesaplanmaktadır. Alışılmış molibden alaşımlı duplex paslanmaz çeliklerin sahip oldukları PRE N değeri ise arasındadır. a) %23 Cr, Mo içermeyenler PRE N = ~ 25 b) %22 Cr, Mo içerenler PRE N = ~ c) %25 Cr, (0-% 2,5 Cu içerenler) PRE N = ~ d) % 25 Cr Süper-duplex kaliteler PRE N > 40

63 46 Duplex paslanmaz çelikler yaklaşık olarak % 50 ferrit ve % 50 östenit içeren bir iç yapıya sahiptirler. Ancak bu yapıyı elde etmek için kimyasal bileşime ve ısıl işleme çok iyi uymak gerekmektedir. Hadde veya döküm duplex paslanmaz çeliklerde mikroyapı genellikle C sıcaklık aralığında uygulanan bir ısıl işlem ile elde edilir. Döküm durumunda, bu tür paslanmaz çelikler genellikle %80 veya daha fazla ferrit içerirler ve az miktarda östenit oluşur. Ayrıca bünyede & ve/veya chi fazları gibi gevrek metallerarası fazlara sık rastlanır. Isıl işlem sıcaklığı yeteri kadar yüksek ise metallerarası bileşiklerin oluşumunu önler ve oda sıcaklığındaki mikroyapı genellikle östenit ile dengede % ferrit içerir. Yavaş sağuma sırasında veya C sıcaklık aralığında beklemede metallerarası bileşiklerin oluşumuna eğilimin yanısıra, duplex paslanmaz çelikler 475 C (temper) gevrekliği olarak adlandırılan metalurjik olay ile de karşı karşıya kalırlar. Bu kırılganlık demirce zengin ferrit içinde (α), kromca zengin ferritin (α') çökelmesine bağlı olarak oluşur. Duplex paslanmaz çelikler, ülkemizde fazla tanınmamakta ve bu tür paslanmaz çelikler ile ilgili Türk Standardı da bulunmamaktadır. Batı ülkelerinde bu tür çelikler ile ilgili standartlar hazırlanmasına karşın çoğu kez üretici firmaların markaları ile tanınmaktadır. Bu tür paslanmaz çeliklerin mekanik özellikleri tüm çeliklerde olduğu gibi, üretim türüne (haddelenmiş, dökülmüş) ve son ısıl işleme bağlıdır[6]. Çift fazlı (duplex) paslanmaz çeliklerin kaynağı Çift fazlı paslanmaz çelikler son günlerdeki en hızlı gelişen paslanmaz çelik grubudur ve yaklaşık olarak eşit oranda ferrit ve östenit içeren bir mikroyapıya sahiptir.

64 47 Çift fazlı mikroyapı, % Cr ve % 5-7 Ni içeren çeliğin C sıcaklıkta tavlanması ve ardından hızlı bir şekilde soğutulması ile elde edilir. Bu bileşimlere ait kaynak metalinin genellikle ferritik yapıda olma eğilimi vardır. Çünkü dolgu metali ferrit olarak katılaşacak ve sadece belirli bir miktarda östenit dönüşümü oluşacaktır. Birçok kaynak dolgusuna tavlama işlemi uygulanması mümkün olmadığından, dolgu metalinin Ni oranı % 8-10 a yükseltilerek kimyasal analiz modifiye edilir ve bu sayede kaynak metalinin kaynak edildiği haldeki mikro yapısında daha fazla östenit bulundurması sağlanır[9] Paslanmaz Çeliklerin Seçimi Çelik tipinin seçimi çeşitliliğin çok fazla olmasından dolayı dikkat edilmesi gereken en önemli konudur. Paslanmaz çeliklerin gruplara ayrıiması daha öncede değinildiği gibi alaşımlarının mikro yapılarına göre yapılmıştır. Sadece çökelme ile sertleştirilebilenler uygulanan ısıl işlem durumuna göre isimlendirilmişlerdir. Çeliğin özellikleride içindeki alaşım elementlerine göre değiştiğinden mikro yapı da seçimde bize yardımcı olmaktadır. Mukavemet ve sertlik, ferritik ve östenitik türlerde soğuk işlemle, çökeltilerek sertleştirilebilen ve martenzitik türlerde ise ısıl işlemle sertlik arttırılabilir. Paslanmaz çelik ailesinde en çok kullanılan tür östentik paslanmaz çeliktir. Östenitik türlerde su verme işlemi yapılamaz. Kaynak yapılacak yerlerde en çok östenitik çelikler kullanılır. Özellikle kimyasalların taşınmasındaki yerlerdeki tankların imalatında kullanılırlar. Martenzitik ve çökelme ile sertleştirilen paslanmaz çeliklerin sertlikleri 60 HRC' ye kadar çıkarılabilir. Ayrıca aşınmaya karşı dirençleri diğerlerine göre daha yüksektir. Çekme gerilmesi en yüksek paslanmaz çelikler martenzitik paslanmaz çeliklerdir. Paslanmaz çelik tipinin seçiminde dikkate alınacak faktörler aşağıda sıralanmıştır.

65 48 1- Korozyon direnci 2-0ksidasyon ve sülfitlemeye karşı direnç 3- Sıcak çalışmada gerilme ve uzama durumu 4- İşleme tekniğine uygunluk 5- Kullanım özelliklerine uygunluk 6- Temizleme tekniklerine uygunluk 7- Aşınmaya ve erozyona karşı direnç 8- Renklendirme 9- Yüzey parlaklığı 10- Magnetik özellikler 11- Isı iletkenliği 12- Elektrik direnci 13- Keskinlik (kesme aletlerinde) l4- Rijitlik (katılık, sağlamlık, sertlik) 15- Boyutsal uygunluk 16- Fiyat Paslanmaz çelik kullanmak istediğimizde seçim faktörlerinin hepsine ayrı ayrı bakmak gerekmez. Kullanılacak yerin durumuna göre seçim faktörlerinden hangilerinin gerekli olduğu belirlenirse optimum çözüme yaklaşılmış olur. Örneğin kullanılacak yerde kaynak işlemi yapılmayacaksa kaynak kabiliyeti yüksek olan çelik kullanmak, talaşlı imalat gerektirmeyen yerde işlenebilirliği yüksek olan çelik kullanmak kullanıcıyı optimum çözümden uzaklaştırır ve maliyeti artırır[3].

66 49 3. TUNGSTEN INERT GAS (TIG) KAYNAK YÖNTEMİ Soy gaz koruması altında ergimeyen tungsten elektrod ile yapılan ark kaynak yöntemi (TIG veya GTAW olarak adlandırılır), kaynak için gerekli ergime ısısının ana malzeme ile ergimeyen elektrod arasındaki elektrik arkıyla oluşturulduğu yöntemdir[23]. Elektrik akımını ileten elektrod tungsten veya tungsten alaşımıdır. Elektrot olarak wolfram kullanıldığında WIG (Wolfram İnert Gas) kaynağı adını alır. Kaynak bölgesi, kaynak banyosu ve tungsten elektrod havanın kötü etkisinden torç tan kaynak bölgesine gönderilen soy gaz ile korunur. Bu yöntemde ana malzemeler ergitilerek ilave metal kullanarak veya kullanmadan kaynak yapmak mümkündür[24]. Soy gaz ve soy gaz karışımları altında yapılan TIG/WIG kaynak usulü ile bugün bütün metal alaşımlarını kaynak yapmak mümkündür. TIG kaynak donanımı prensip şeması Şekil 3.1 de görülmektedir[25]. Şekil 3.1. TIG kaynak donanımı prensip şeması[25] Şekil 3.2 de TIG kaynağının uygulama örnekleri, Şekil 3.3 te TIG kaynağı kaynak bölgesi şematik gösterimi ve Resim 3.1 de ise TIG kaynağı kaynak bölgesi görülmektedir.

67 50 Şekil 3.2. TIG Kaynağının uygulama örnekleri[25] Şekil 3.3. TIG kaynağı kaynak bölgesi(şematik)[24] Resim 3.1. TIG kaynağı kaynak bölgesi[26]

68 Kaynak Devresi TIG kaynak devresi Şekil 3.4 de görüldüğü gibi 6 üniteden oluşur. 1. Güç kaynağı (Kaynak Makinesi) 2. Torç ve torç kablosu 3. Kaynak teli 4. Gaz tüpü ve basınç düşürücü 5. Şase kablosu ve pensesi 6. Su soğutma ünitesi Şekil 3.4. TIG kaynağı kaynak devresi[22] Güç kaynağı (kaynak makinesi) Güç kaynağının amacı ana metal ile tugsten elektrod arasında oluşturulan elektrik arkı için ark akımının devamlılığını sağlamaktır. Güç kaynağının içinde mekanik (manyetik şönt) veya elektronik (tristör veya inverter sistem) akım ayarlama mekanizmaları vardır. Güç kaynaklarını 2 kategoriye ayırabiliriz:

69 52 a- Alternatif akım (AC) güç kaynakları b- Doğru akım (DC) güç kaynakları Alternatif akım (AC) güç kaynakları Güç kaynağından, güç kaynağının çeşidine göre kare dalga çıkış akımı sanayide 20 ile 200 kez veya daha fazla tekrarlanacak şekilde alınabilir. Bu şebekedeki alternatif akım, sinüs dalganın bir veya iki mekanizmayla kare dalga kaynak akımına çevrilmesiyle elde edilir. Şekil 3.5. Alternatif akım (AC) dalga formu şematik gösterimi Doğru akım (DC) güç kaynakları Düz kutuplamada kaynak kablosu ve elektrod pensesi güç kaynağının negatif (-) çıkışına, şase kablosu ve şase pensesi güç kaynağının pozitif (+) çıkışına bağlanır. Bu durumda elektronlar elektrodtan ana malzemeye doğru akarak ergime sağlanır. Bu TIG yönteminde en sık kullanılan akım sistemidir. Alüminyum gibi hafif metaller hariç diğer kaynaklanabilen malzemelerin kaynağında iyi kaynaklanabilirlik sağlar. Doğru akım düz kutuplamada ters kutuplamaya göre dar ve derin, nüfuziyetli kaynaklar elde edilir. Ters kutuplamada kaynak kablosu ve elektrod pensesi güç kaynağının pozitif (+) çıkışına, toprak kablosu ve toprak pensesi güç kaynağının negatif (-) çıkışına bağlanır. Bu tür güç kaynağı çok nadiren kullanılır. Çünkü

70 53 nüfuziyeti çok düşük, yayvan kaynaklar elde edilir. Ters kutuplamada ısı elektrodun üzerinde yoğunlaştığından dolayı, elektrodun yanmaması ve zarar görmemesi için çok düşük akım değerleri seçilmelidir. Bu nedenden dolayı çok nadir kullanılır[24]. Şekil 3.6. Doğru akım (DC) dalga formu şematik gösterimi[24] Çizelge 3.1. Ferritik paslanmaz çeliklerin TIG kaynağında kaynaklanan ürünün kalınlığına göre uygulanacak akım şiddeti[20] Kaynaklanan ürünün kalınlığı ( mm ) Akım şiddeti ( A ) Paslanmaz çelikler her zaman DCEN (doğru akım elektrot negatif) veya DCSP (doğru akım düz kutuplama) modunda kaynaklanırlar. Bu tarz kutuplamada, Elektronlar iş parçasına çarparak nüfuziyetin artmasına sebep olurlarken, genellikle toryum katkılı tungstenden (%2 ThO2) yapılan elektrot çok az aşınmaya maruz kalmaktadır[27].

71 Torç ve torç kablosu Torç elektrik arkını oluşturacak tungsten ucu sabitleyici fonksiyonundadır ve torç kablosuna birleştirilmiştir. Torç kablosu kaynak koruyucu gazı gerektiğinde soğutma hortumlarını ileten ve elektriksel kabloların makinayla irtibatını sağlayan düzenektir. Kullanım amacına göre torçlar gaz soğutmalı veya su soğutmalıdır. Kaynak akımının 200 ampere kadar olduğu kullanımlarda gaz soğutmalı, ampere kadar olduğu kullanımlarda ise su soğutmalı torçlara ihtiyaç duyulur Kaynak telleri Malzeme cinsi, malzeme kalınlığı, birleşme dizaynı ve kaynaktan istenen özellikler ilave metal eçiminde göz önünü alınması gereken özelliklerdir. Bazı durumlarda ilave metale ihtiyaç duyulmayabilir. İlave metal ana malzeme ile benzer kimyasal özelliklerde ve kaynak banyosunda aynı özellikleri sağlayacak şekilde olmalıdır[24] TIG Kaynağında Kullanılan Koruyucu Gazlar TIG kaynak yönteminde koruyucu gaz kullanmanın tek amacı kaynak sırasında, kaynak banyosunu ve erimeyen tungsten elektrotu havanın olumsuz etkilerinden korumaktır. TIG kaynak yönteminde kullanılan koruyucu gazlar, Helyum ve argon veya bunların karışımı gibi asal gazlar olup, kimyasal bakımdan nötr karakterde, kokusuz ve renksiz monoatomik gazlardır. Kaynak sırasında koruyucu gazlar kaynak bölgesine bir ısı katkısında bulunmasalar da, ısı girdisini bir dereceye kadar etkilerler. TIG kaynak yönteminde koruyucu gaz olarak kullanılan asal gazlar veya bunların karışımı kaynak sırasında kızgın durumda bulunan tungsten elektrod ve erimiş kaynak banyosu ile bir reaksiyon oluşturmazlar. Kaynak metalinin kalitesine olumsuz bir etkide bulunmamalarına karşın, kaynak hızına ve kaynaklı bağlantının kalitesine önemli etkide bulunurlar. Argon ve helyumun kaynak karakteristiklerinin farklılığı bu gazlar ile yapılan uygulamalarda, bazı metal ve alaşımlar için biri diğerine nazaran daha iyi sonuçlar

72 55 vermektedir. Argon satış fiyatının daha ucuz olması ve kolay tedarik edilebilmesinin de etkisi ile TIG yönteminde en çok kullanılan gazdır. Tarihsel süreç içinde bu yöntemin ilk uygulamalarında ABD de helyum kullanılmış ve yöntem Heliark adı ile anılmıştır. ABD' nin doğal gazdan yeterli miktarda helyum elde edebilmesine karşın, Avrupa da helyumun yokluğu havadan ayrıştırma ile elde edilen argonun bu yöntemde kullanılmasına neden olmuş ve yönteme de Argonark adı verilmiştir [28]. TIG kaynak yönteminin el ile uygulandıgı durumlarda koruyucu gaz olarak argon tercih edilir. Helyum atmosferinde kaynak arkının daha yüksek enerjili olması kaynak hızının artması avantajını getireceginden otomatik TIG kaynagında helyum veya helyum-argon karısımı gazlar kullanılır [29].

73 56 4. METAL INERT GAS ( MIG ) KAYNAK YÖNTEMİ Ergiyen elektrotla gazaltı kaynağı fikri 1920'lerde ortaya atılmış, ilk olarak 1948 yılında A.B.D.' de alüminyum ve alaşımlarının kaynağında kullanılmıştır. Ergiyen metal elektrot ve soy gaz kullanılması sebebiyle yönteme MIG (Metal İnert Gas ) kaynağı adı verilmiştir. Yöntemde daha sonra düşük akım yoğunluklarıyla ve darbeli akımla çalışma, daha değişik metallere uygulama ve koruyucu gaz olarak aktif gazların (CO2) ve gaz karışımlarının kullanılması gibi gelişmeler meydana gelmiştir. C0 2 gibi aktif bir koruyucu gaz altında yapılan kaynak yöntemine de (Metal Active Gas) kelimelerinin baş harflerinden yararlanarak MAG yontemi adı verilmiştir. Kaynak edilen metalin türü, elektrotun kimyasal bileşimi ve kullanılacak koruyucu gazın türünün seçimini belirler. Koruyucu gazın türü, tel elektrotun bileşimi ve çapı, kaynak akımının şiddetini, gerilimini ve kaynak işlemi sırasında ark içinde ergimiş metalin elektrodtan kaynak banyosuna taşınım türünü belirler. Endüstride kullanılan başlıca metal ve alaşımları her pozisyonda uygun elektrod ve koruyucu gaz seçimi ve kaynak parametrelerinin iyi ayarlanması koşulu ile MIG yontemi ile kolaylıkla kaynak edilebilmektedir[6]. MIG yönteminin diğer ark kaynak yöntemlerine göre çok önemli üstünlükleri vardır. Bu üstünlükleri şöyle sıralayabiliriz: 1- MIG yöntemi tüm metal ve alaşımlara aynı etkinlikle uygulanabilen tek kaynak yöntemidir. 2- Kaynak her pozisyonda rahatlıkla gerçekleştirilebilmektedir. Ayrıca sadece az miktarda sıçrama oluşumu ve curuf oluşmaması kaynak sonrası temizleme işlemlerini kolaylaştırmaktadır. 3- Kaynak telinin kaynak bölgesine sürekli olarak sürülmesi, elektrot değişimi için duraklamaları ortadan kaldırmakta ve çok uzun kaynak dikişleri ara vermeden yapılabilmektedir.

74 57 4- Yarı otomatik çalışma sırasında kaynak operatörü yalnızca torç açılarına dikkat etmek ve ilerleme hızını ayarlamaktan sorumludur. Kaynak donanımının ayarı çok basittir ve tüm kontroller bizzat donanım tarafından gerçekleştirilmektedir. Operatörün özel ve uzun süren bir eğitimden geçmesi gerekmemektedir. 5- Elektrot telinin otomatik olarak sistem tarafından kaynak bölgesine sürülmesi ve daha yüksek akım yoğunluklarında çalışılması gerek kaynak hızının yükselmesine gerekse de birim zamanda yığılan kaynak metali miktarının diğer yöntemlerden çok daha fazla olmasına imkan sağlamaktadır. 6- Sprey ark ile metal taşınımı halinde daha derin dikiş nufuziyeti elde edilmekte ve daha az kaynak metali harcanmaktadır. Esas metal ile eş mukavemetli iç köşe kaynak bağlantıları elde edilmektedir. 7- Örtülü elektrotlarda koçan kaybı, örtünün yanma ve sıçrama kaybı %45 'i bulmaktadır. Başka bir değişle 1 kg örtülü elektrot 0,56 kg kaynak metali vermekte buna karşın 1 kg tel elektrot ile 0,95 kg kaynak metali elde edilmektedir. Bu üstünlüklerin yanı sıra MIG yönteminin uygulama alanlarını sınırlayan birtakım özellikleri de vardir, bunlar su şekilde sıralanabilir: 1- Kaynak donanımı daha karışık bir yapıdadır, dolayısı ile daha pahalıdır ve daha etkin bir bakım gerektirir. 2- Kaynak bölgesi torcun ucundaki gaz nozulundan çıkan koruyucu gaz tarafından korunmaktadir.bu gaz akımı ortamın rüzgarlı olması halinde gerekli korumayı yapamamakta ve bu da yöntemin şantiyelerde ve açık havada yapılan işlerde uygulanmasını kısıtlamaktadır. 3- MIG yönteminde torç, diğer yöntemlere göre daha büyük ve daha az esnektir. Dolayısıyla dar ve zor erişilebilen yerlerin kaynağında zorluk göstermektedir[6].

75 MIG Kaynak Donanımı Her kaynak yönteminde oldugu gibi MIG kaynağı uygulayabilmek için özel bir kaynak donanımına ihtiyaç vardır. Şekil 4.1' de görülen MIG kaynak donanımı, örtülü elektrod ile yapılan ark kaynak donanımı ile karşılaştırıldığında bir parça daha karmaşık gorünmesine karşın bir tozaltı kaynak donanımından daha basittir. Bir MIG kaynak donanımı şu kısımlardan meydana gelir: a- Kaynak torcu b- Torç bağlantı paketi c- Tel (elektrod) sürme tertibatı d- Kumanda ve kontrol ünitesi e- Kaynak akım üreteci f- Koruyucu gaz tedarik donanımı g- Sulu soğutma sistemi h- Mekanize ve otomatik kaynak için yardımcı donanımlar. Şekil 4.1. MIG kaynak donanımı blok şeması[6] MIG kaynağında tel elektroda akımın yüklenmesi ve kaynak bölgesine iletilmesi, ark bölgesine koruyucu gazın gönderilmesi torcun gorevidir. Kullanılan akım şiddetine

76 59 ve yöntemin otomatik veya yarı-otomatik olma haline göre çesitli tür ve büyüklüklerde torçlar bulunmaktadır. Ark sıcaklığından etkilenen torcun sürekli olarak soğutulması gereklidir. Düşük akım şiddetlerinde, koruyucu gaz akımı gerekli soğumayı yapabilmektedir. Büyük çaplı elektrodlar, yani yüksek akım şiddetlerinde çalısılması halinde ise (l>250a) sulu soğutma sistemi gerekmektedir. MIG kaynağında tel elektrod sürekli olarak ilerlediği için tele elektrik iletimi kayar bir temas elemanı ile sağlanır. Tel torcu terketmeden biraz önce bakır esaslı bir akim memesi içinden geçerek kaynak akımı ile yüklenir. Bu akım memesine konsantrik olarak, torcun ağız bölgesinde bir gaz lülesi (nozulu) bulunur ve bu nozul sayesinde, koruyucu gaz akımı laminer olarak kaynak bölgesine sevk edilir. Kaynak işlemi sırasında nozul ve memeye yapışan, sıçrayan metal damlacıkları, koruyucu gazın laminar akımını bozarak kaynak bölgesinin iyi korunamamasına neden olur. Sıçramanın aşırı olduğu hallerde, yapışan metal damlacıkları akım memesi ile gaz nozulu arasında köprü oluşturarak, gaz nozulu ile iş parçası arasında ikinci bir arkın oluşmasına neden olur. Böylece hem is parçası hem de torç hasar görür. Bu bakımdan kaynak sırasında sıçramanın fazla oldugu durumlarda torç sık sık kontrol edilip temizlenmelidir. Torç, kaynak makinasına içinde tel elektrod kılavuzunu, akım kablosunu, koruyucu gaz hortumunu ve gerekli hallerde soğutma suyu geliş ve dönüş hortumlarını bir arada tutan metal spiral takviyeli torç baglantı paketi adı verilen kalın bir hortumla bağlanmıştır. Tel sürme tertibatı, teli makaradan sağıp, ergiyen tel miktarını karşılayacak bir hızla ark bölgesine sevkeden bir mekanizmadır. Hız ayarı kademesiz bir mekanik tertibatveya gerilimi değistirilerek hızı ayarlayan bir doğru akım motoru tarafından gerçekleştirilir.

77 60 Gerekli ayarlar yapılıp makinenin ana şalteri kapatılarak çalışmaya hazır haldedir ve kaynağa başlamak için yarı-otomatik MIG kaynak makinalarında torç üzerindeki dügmeye basmak yeterlidir. Bu anda, önce ayarlanmış debide koruyucu gaz akımı başlar, kısa bir süre sonra ark olusur ve ark olustuktan çok kısa bir süre sonra da tel sürme tertibatı devreye girer. Kaynağa son verilmesi halinde ise, bu sıralamanın tersi oluşur. MIG kaynağında kullanılan akım üreteçlerinin V-I (volt-amper) karakteristiği, düşey karakteristikli olabildiği gibi bunlardan çok farklı olan, yatay karakteristikli tipler çok daha yaygın biçimde kullanılmaktadır. MIG kaynağında düşey karakteristikli bir akım üreteci kullanıldığında ark boyunun değişmesi yani ark geriliminin değişmesi sonucu ark boyunu sabit tutabilmek için ark boyundan kumanda alan bir elektronik tertibat yardımıyla tel sürme tertibatının motor devri değiştirilir. Diger bir deyişle bu tür bir akım üreteci kullanıldığında ark boyunun degişimi tel sürme motorunun hızının değiştirilmesiyle sabit tutulur.mig yönteminde genelde ince tel elektrot kullanıldığından bu kumanda sistemi yavaş kalmakta ve iyi sonuç vermemektedir.sabit gerilimli diye adlandırılan yatay karaktestikli akım üreteçlerinde ark boyunun az bir miktar değişmesine karşın akım şiddetinde yani ergime gücünde değişim çok daha şiddetlidir.bu tür akım üreteçlerinde iç ayar diye adlandırılan ve hiçbir ek donanım gerektirmeden kendinden oluşan bir ark boyu akım ayarı vardır. Ark gerilimi, tel ilerleme hızı ve buna bağlı olarak da akım şiddeti ayarlanır. Bu tür makinelerde tel ilerleme motoru seçilmiş sabit bir devirde döner, tel hızı ise sabittir. MIG kaynağında büyük çoğunlukla doğru akım ve yatay karakteristikli akım üreteçleri kullanılır. Doğru akım kullanılması halinde elektrod pozitif veya negative kutuba bağlanır. Çeliklerin kaynağında çok daha derin nufuziyet sağladığından genellikle pozitif (ters kutuplama ) tercih edilir. Şekil 4.2 de kutuplamanın etkisi şematik olarak gösterilmiştir[6].

78 61 azalır Erime gücü büyür artar Nüfuziyet azalır küçük Dikiş tırtılı büyük azalır Sıçrama fazlalaşır Şekil 4.2. Kutuplamanın dikiş formuna etkisi 4.2. Çalışma Tekniği Prensip olarak bilinen kaynak bağlantı (dikiş) şekilleri MIG yöntemi ile de kaynak edilebilir. Yatay pozisyondaki dikişler hem el hem de otomatik olarak kaynak edilebilir. Buna karşın zor pozisyonlarda yalnız el kaynağı kullanılır. Genel anlamda MIG yönteminde uygulanacak kaynak tekniği, kaynaklanan malzemenin cinsine, ısıl iletkenliğine, ağız şekline ve kaynak pozisyonuna bağlıdır. Kaynak dikişinin yüksekliği, genişliği ve nüfuziyeti aynı hamlaç tutuluşunda kaynak gerilimini, kaynak akım şiddetini ve kaynak hızını değiştirerek ayarlanabilir. Akım şiddeti yükseldikçe nüfuziyet artar, buna karşın dikiş genişliği ve yüksekliği azalır. Kaynak geriliminin ve hızının yükselmesi de, dikişin genişliğine ters yönde etkir. Kaynak hamlacı, kaynak yönüne ters doğrultuda en fazla 30 lik bir eğimle tutularak (Şekil 4.3-a) kaynak yapılıyorsa kaynakçı, kaynak banyosuna ve elektrodun erime işlemine kolayca bakabilir. Eğer bu meyil fazlalaşırsa nüfuziyet azalır ve dikiş de incelir. Budurumda, kaynak hızının arttırılması gerekir. Aksi halde kaynak banyosunun önünde bir yığılma meydana gelir ve aynı zamanda da dikişte kalıntı ve

79 62 gözenekler olur. Hamlaç eğiminin artması diğer yönden koruyucu gaz akımının şeklini de etkilediğinden, koruyucu gazın koruma etkinliği azalır. Derin bir nüfuziyetin gerekli olduğu kalın kaynak dikişleri hamlaca kaynak yönünde en fazla gene 30 ' lik bir meyil vererek (Şekil 4.3-c) elde edilir. Bu durum bilhassa tam otomatik MIG-MAG kaynak yönteminde uygulanır. (a) (b) (c) Şekil 4.3. Hamlacın meyline göre dikiş formunun değişimi[30]. a) Kaynak hamlacı, kaynak yönüne ters doğrultuda en fazla 30 lik bir eğimle tutularak, b) Kaynak hamlacı, kaynak yönüne dik tutularak c) Kaynak hamlacı, kaynak yönünde en fazla 30 lik bir eğimle tutularak Darbeli akım, elektrotun tam olarak ergimesini sağlayan yüksek akım fazı (kısa devre olmadan her darbeye bir damla ) yani akım şiddeti, malzemeye, koruyucu gaza ve elektrot çapına bağlı geçiş noktasının üstündedir. Bu teknikle kaynakta sıcak çatlakların önlenmesi, banyonun karışması, kaynak nedeniyle iş parçasındaki çekmeler ve henüz bilinmeyen etkiler (yan bulgular, semptomlar) de kontrol edilebilmektedir[31].

80 63 Çizelge 4.1. Ferritik paslanmaz çeliklerin MIG kaynağında kaynaklanan ürünün kalınlığına göre uygulanacak akım şiddeti[20]. Kaynaklanan ürünün kalınlığı ( mm ) Akım şiddeti ( A ) 0, , , , , , Arkın şekli sadece gerilim ve akım şiddetinin değerlerine bağlı değildir. Elektrod malzemesi, serbest tel mesafesi ve koruyucu gazın cinsi gibi faktörlere de bağlıdır. Alüminyum, bakır ve alaşımları ile paslanmaz çeliklerin kaynağında MIG yöntemi ekonomik ve teknolojik kolaylıklar sağladığından, günümüzde büyük çapta uygulama alanı bulmaktadır[20]. Paslanmaz çeliklerin MIG usulüyle kaynaklanması, büyük üstünlük sağlar. Çünkü erimiş metal ile hava arasındaki reaksiyonlar sebebiyle, kayıplar önlenmektedir[25].

81 64 Serbest Tel Uzunluğu (Kısa) (Normal) (Uzun) yükselir Akım şiddeti azalır artar Ark gerilimi yükselir artar Nufuziyet azalır az Sıçrama fazla artar Kontak borusu ısınması azalır Şekil 4.4. Serbest tel uzunluğunun dikiş formuna etkisi (şematik) 4.3. MIG Kaynağında Kullanılan Koruyucu Gazlar Bütün koruyucu gaz kaynak yöntemlerinde olduğu gibi MIG yönteminde de koruyucu gazın ark bölgesini tamamen örtmesi ve atmosferin olumsuz etkilerinden koruması gerekir. MIG kaynak yönteminde kullanılan koruyucu gazlar, Helyum ve argon veya bunların karışımı gibi asal gazlardır. Argon ve Helyum, asal gazlar olup kaynak işlemi sırasında kaynak banyosu ile reaksiyona girmezler. Bu gazlar alaşımsız, yalın karbonlu, paslanmaz çelik ve demir dışı metallerin kaynak işlemlerinde kullanılır. Bu iki gaz arasındaki temel farklar, yoğunluk, ısıl iletkenlik ve ark karakteristikleridir. Argon, havadan yaklaşık olarak 1,4 defa yoğundur. Buna karşılık Helyum ise, havanın yoğunluğunun 0,14 katıdır. Helyuma ve havaya oranla daha yoğun olan Argon düz kaynak pozisyonlarında en etkili, ark sabitleyen ve örtücü etkisi olan gazdır.

82 65 Helyum doğada hidrojenden sonra en hafif gaz olup, özgül ağırlığı 0,179 kg/m³ ve havadan yaklaşık 7 kat daha hafiftir. Argonun özgül ağırlığı ise 1,784 kg/m3 tür ve havadan 1,4 kere daha ağırdır. Bu farklılık her iki gazın kaynakta kullanımında gaz sarfiyatını etkilemektedir. Tavan kaynak pozisyonu haricinde, kaynak işleminde aynı korumayı gerçekleştirebilmek için daha fazla helyuma gerek vardır. Ayrıca kapalı yerlerde yapılan kaynak işlerinde, örneğin bir kazan veya basınçlı kap içinde, havadan ağır olan argonun yere çökmesine karşın, helyum üst kısımlarda biriktiğinden gerekli önlemin alınmadığı hallerde kaynakçının boğulmasına neden olabilmektedir. Aynı akım şiddetinde helyum atmosferi içinde oluşan ark, argon atmosferinde oluşandan daha yüksek bir ark gerilimine sahiptir. Bu da kaynak ısı girdisini ve dolayısı ile de nüfuziyeti arttırmaktadır. Bu olay özellikle ince kesitli parçalarda argonun, kalın kesitli ve ısı iletkenliği yüksek olan malzemelerin kaynağı ile otomatik kaynak uygulamalarında helyumun tercih edilmesine neden olmaktadır. Helyum, tek başına kullanıldığı zaman aynı oranda koruma yapabilmesi için Argona oranla 2-3 kat fazla debi gerektirir. Helyum, Argona oranla çok daha yüksek ısıl iletkenliğe sahiptir ve ark enerjisi çok daha homojen dağılımlı ark plazması oluşturur. Argon plazması ise, merkezde çok yüksek, dış konisinde ise daha az enerjiye sahiptir. Bu fark, kaynak dikiş profilini güçlü bir şekilde etkiler. Helyum, kaynak sırasında daha derin ve geniş bir dikiş oluşturur. Argon ise "Şarap kadehi" şeklinde bir penetrasyon yaratır. Başlıca Argon, Helyum ve Argon - Helyum karışım gazlarının kaynak dikiş geometrisine etkisi Şekil 4.5 de gösterilmiştir. Helyum, Argona göre daha yüksek bir iyonlaşma potansiyeli ve dolayısı ile daha yüksek ark voltajı oluşturur. Ancak saf Helyum, ark başlangıcında problem gösterebilir. Saf Helyumla oluşturulan Ark Örtüsü düşük voltajlarda Sprey Transfer etkisi göstermez. Bunun sonucu olarak, saf helyum, koruyucu gaz olarak kullanıldığı zaman Argona göre daha yüksek çapak ve pürüzlü kaynak dikişi elde edilir. Argon ise, akım geçiş sınırının üzerinde (Küresel-Sprey Ark) olduğu zaman Sprey Ark etkisi gösterir. Argon atmosferinde oluşturulan kaynak arkı, helyuma nazaran daha yumuşak ve daha sakindir. Arkın sakinliği ve ısı girdisinin de kaynakçıyı rahatsız etmeyecek mertebede olmasından ötürü manuel kaynak uygulamalarında argon gazı tercih edilir

83 66 Paslanmaz çelik, inkonel ve monelin kaynağında bazı hallerde gözeneğe mani olmak için Ar - He karışımları kullanılabilir. Bu gaz karışımı hidrojenin olumsuz metalürjik etkileri bulunan çeliklerde hiç bir zaman kullanılmamalıdır. Koruyu gaz içinde hidrojenin varlığı ark gerilimini yükseltmekte ve kaynak banyosu daha akıcı yapmakta ve sıvı kaynak metalinin ıslatma kabiliyetini yükseltmektedir. ABD'de özellikle ince paslanmaz çelik boruların üretiminde tercih edilen bu karışım gazın iki ayrı bileşimi % 15 He-% 85 Ar ve % 5 He-% 95 Ar bu alanda oldukça yaygın bir uygulamaya sahiptir. Kaynakta koruyucu olarak gazların kullanılması (MIG, MAG, TIG) iyice yaygın olup bu gazlar her ne kadar insan bedenine zarar vermezlerse de sağlığı pekiştirici değillerdir. Bu itibarla gaz korumalı kaynaklar sadece uygun havalandırma koşulları altında uygulanacaktır. Kapalı ve dar bir hacimde uzun süre bu tür kaynak işleminden kaçınılacaktır[28]. Şekil 4.5. Ar, He ve Ar-He karışım gazlarının kaynak dikiş geometrisine etkisi [32].

84 67 5. DENEYSEL ÇALIŞMALAR Bu çalışmada, ferritik paslanmaz çeliklerin (AISI 430) MIG ve TIG kaynak yöntemleri ile kaynaklanabilirliği ve kaynaklarda kullanılan koruyucu gazların (Ar, He ve belirli oranlarda Ar-He karışımları) mikroyapı ve mekanik özelliklere olan etkileri incelenmiştir Materyal ve Metod Materyal Deneylerde, Çizelge 5.1 de kimyasal değerleri verilen (AISI 430) ferritik paslanmaz çelik saclardan kesilen mm ölçülerindeki toplam 63 adet (her kaynak yöntemi, gaz ve gaz karışımı için 6 şar adet ) deney numuneleri kullanılmıştır. Deneylerde, (Ar, He, %25 Ar-%75 He, %50 Ar-%50 He, %75 Ar-%25 He) gaz oranları, bakır altlık ve MIG kaynağı için 1,20 mm. çapında 316L tipi paslanmaz, TIG kaynağı için ise 2 mm. çapında AWS A5.9 : ER308L tipi paslanmaz çelik tel kullanılmış olup bunlara ait kimyasal analiz sonuçları ise çizelge 5.2 de verilmiştir. Çizelge 5.1. Deneylerde kullanılan AISI 430 ferritik paslanmaz çeliğinin kimyasal analizi AISI DIN C Mn P S Si Cr Mo 430 X6Cr17 0,12 1,25 0,04(max) 0,03(max) 1,00 12/14 0,60 Çizelge 5.2. Deneylerde kullanılan paslanmaz çelik kaynak tellerinin kimyasal analizleri AISI C Si Mn Cr Ni P+S Mo ER308L 0,030 0,45 1, ,060 - ER316L 0,025 0,85 1,70 18,5 12,5 0,035 2,75

85 Metod AISI 430 ferritik paslanmaz çelik malzemeye, MIG ve TIG kaynak yöntemlerinde sırasıyla Çizelge 5.3. ve Çizelge 5.4 de verilen parametreler dahilinde kaynak işlemleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan kaynak işlemlerinden sonra numunelerin mikroyapı fotoğrafları çekilerek çekme, sertlik ve çentik-darbe testleri uygulanmıştır. Kaynaklarda korucu gaz olarak kullanılan karışım gazlar, G.Ü.Teknik Eğitim Fakültesi Metal Eğitimi Bölümünde bulunan WITT GASETECHNIK marka gaz katıştırıcı ile ayarlanmıştır. Çizelge 5.3. MIG kaynak yönteminde kullanılan kaynak parametreleri Malzeme Koruyucu gaz türü MIG Kaynak Yöntemi Gaz debisi AISI 430 Ar 12 lt./dak. AISI 430 He 12 lt./dak. AISI 430 %25 Ar- 12 %75 He lt./dak. AISI 430 %50 Ar- 12 %50 He lt./dak. AISI 430 %75 Ar- 12 %25 He lt./dak. İlave tel çapı(mm) Amper (A) Ark gerilimi(v) Tel hızı 1, m./dak. 1, m./dak 1, m./dak 1, m./dak 1, m./dak Çizelge 5.4. TIG kaynak yönteminde kullanılan kaynak parametreleri Malzeme Korucu gaz türü TIG Kaynak Yöntemi Gaz debisi İlave tel çapı (mm) Amper (A) AISI 430 Ar 12 lt./dak AISI 430 He 12 lt./dak AISI 430 %25 Ar-%75 12 lt./dak He AISI 430 %50 Ar-%50 12 lt./dak He AISI 430 %75 Ar-%25 He 12 lt./dak

86 69 Metalografik uygulama Çizelge 5.3 ve Çizelge 5.4 te verilen kaynak parametrelerine bağlı kalınarak yapılan deneylerden sonra numunelerden mikroyapı fotoğrafları ve sertlik ölçümleri alınmıştır. Alınan numuneler, standart metalografik numune hazırlama kurallarına uygun olarak sırasıyla 200, 400, 600, 800, 1000 ve 1200 gritlik zımparalarla zımparalanmış, keçelerle parlatılmış, daha sonra 4 gr. CuSo4 20 ml.hcl asit-20 ml. saf su karışımı ile hazırlanmış dağlayıcı ile dağlanmıştır. Dağlanan bu numunelerin mikroyapı fotoğrafları G.Ü. Teknik Eğitim Fakültesi Metal Eğitimi Bölümü Malzeme Anabilim Dalı laboratuarında bulunan Panasonic marka kamera bağlantılı Prior marka optik mikroskop yardımıyla çekilmiştir. Sertlik deneyleri Mikroyapı fotoğrafları çekilen numuneler daha sonra sertlik ölçme işlemlerinde kullanılmıştır. Sertlik ölçme işleminde yine aynı laboratuarda bulunan Shimadzu marka HMV-2 mikrosertlik ölçme cihazı yardımıyla HV2 sertlik ölçme metodu kullanılmış ve yük olarak da 19,614 N luk bir ağırlık seçilmiştir. Çekme deney numunelerinin hazırlanması Çekme deney numuneleri, kaynak dikişine dik yönde boyuna kesit alınmak suretiyle TS 5789 a göre hazırlanmıştır. MIG ve TIG kaynak yöntemiyle farklı gazlar kullanılarak yapılan her bir kaynaktan alınan 3 adet çekme numunesi (toplam 33 adet çekme numunesi) test edilerek ortalama değerler alınmıştır. Çekme deneyleri Aksaray Mercedes-Benz Türk A.Ş Malzeme Muayene Laboratuarında bulunan ZWICK.250 marka çekme cihazında yapılmıştır. Şekil 5.1 de kaynaklı malzemeden çıkarılan standart çekme deney numunesinin şematik resmi verilmiştir.

87 70 Standart Deney Parçası ( mm ) Anma Genişliği 12,5 G Ölçü uzunluğu 50,0 ± 0,5 W Genişlik 12,5 ± 0,10 T Kalınlık (Malzeme kalınlığı) 4 R Yuvarlama yarıçapı, min. 12,5 L Toplam uzunluk, min. 200 A Gövde uzunluğu, min. 57 B Kavrama uzunluğu 50 C Kavrama genişliği (yaklaşık) 20 Şekil 5.1. Kaynaklı malzemeden çıkarılan standart çekme deney numunesi Çentik-darbe numunelerinin hazırlanması TS PREN 875 e göre hazırlanan çentik-darbe deney numunelerinin her birinden alınan 3 adet (toplam 33 adet) çentik-darbe numunesi G.Ü. Teknik Eğitim Fakültesi Metal Eğitimi Bölümü Malzeme Anabilim Dalı laboratuarında bulunan INSTRON WOLPERT PW30 marka çentik-darbe cihazı ile test edilerek ortalama değerler alınmıştır. Şekil 5.2 de kaynaklı malzemeden çıkarılan standart çentik-darbe deney numunesinin şematik resmi verilmiştir. 4 Şekil 5.2. Kaynaklı malzemeden çıkarılan standart çentik-darbe deney numunesi

88 71 6. DENEY SONUÇLARI VE TARTIŞMA Ferritik paslanmaz çelik (AISI 430) numunelere saf Ar, He ve belirli oranlarda (%25 Ar-%75 He, %50 Ar-%50 He, %75 Ar-%25 He) Ar-He karışım gazları kullanılarak MIG ve TIG kaynak yöntemleri uygulanmıştır. Çizelge 5.3 ve Çizelge 5.4 de verilen kaynak parametrelerine göre yapılan kaynak işleminden sonra standartlara uygun olarak hazırlanan numunelere mekanik testler yapılmış ve takiben mikroyapı fotoğrafları çekilmiştir. Deney sonuçları (makroyapı, mikroyapı, sertlik, çekme ve çentik darbe) ve deney sonuçlarının tartışılması bu bölümde sırası ile verilmektedir Makroyapı Sonuçları Farklı gaz ve karışım gazlar (Ar, He, %25 Ar-%75 He, %50 Ar-%50 He, %75 Ar- %25 He) atmosferi altında yapılan MIG ve TIG kaynaklarında kullanılan gazların kaynak metali genişliği üzerindeki etkilerini görmemiz açısından makroyapı resimleri aşağıda verilmiştir MIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait makroyapı sonuçları Çizelge 5.3 de verilen kaynak parametrelerine uygun olarak kaynaklanan numunelere ait makroyapı resimleri Resim 6.1 de verilmiştir.

89 72 (a) (b) (c) (d) (e) Resim 6.1. MIG kaynağı ile kaynatılan malzemelere ait makroyapı resimleri. a- %99,99 He, b-%75he-%25ar, c- %50He-%50Ar, d-%25he-%75ar, e- %99,99 Ar Resim 6.1 de verilen MIG kaynağı ile farklı oranlardaki gaz karışımlarına ait makroyapı resimleri incelendiğinde, kullanılan bütün koruyucu gaz ortamlarında nüfuziyetin tam olduğu, yanma oluğu, gözenek gibi kaynak hatalarının oluşmadığı görülmektedir. Gaz karışımlarına ilave edilen argon oranı arttıkça nüfuziyetin de arttığı açıkça görülmektedir TIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait makroyapı sonuçları Çizelge 5.4 de verilen parametrelere uygun olarak kaynaklanan numunelere ait makroyapı resimleri Resim 6.2 de verilmiştir.

90 73 (a) (b) (c) (d) (e) Resim 6.2. TIG kaynağı ile kaynatılan malzemelere ait makroyapı resimleri. a- %99,99 He, b-%75he-%25ar, c- %50He-%50Ar, d-%25he-%75ar, e- %99,99 Ar Resim 6.2 de verilen ve TIG kaynak yöntemi ile farklı gaz karışım oranlarında kaynaklanmış makroyapı resimleri incelendiğinde, MIG yönteminde olduğu gibi burada da bütün koruyucu gaz ortamlarında nufuziyetin tam olduğu, yanma oluğu, gözenek gibi kaynak hatalarının oluşmadığı görülmektedir. Argon gazı oranının artmasıyla birlikte kaynaktaki nufuziyet ve kaynak metali oranının arttığı gözlenmiştir Makroyapı sonuçlarının tartışılması Bölüm de verilen makroyapı resimleri birlikte incelendiğinde, yapılan birleştirmelerin tamamında nüfuziyetin tam olduğu ve birleşmemiş bölgenin olmadığı görülmektedir. Farklı gaz ve karışım gazlar (Ar, He, %25 Ar-%75 He, %50 Ar-%50 He, %75 Ar-%25 He) atmosferi altında yapılan MIG ve TIG kaynaklarında kullanılan gazların kaynak metali genişliği üzerindeki etkileri görülmektedir. MIG kaynak yönteminde, helyum daha geniş ve derin bir kaynak metali oluştururken, argon ise şarap kadehi şeklinde bir kaynak metali oluşturmaktadır. Karışım gazlar da

91 74 ise, argon oranının artmasıyla geniş ve derin olan kaynak metali yapısı kaynak metali şarap kadehi şeklini almaktadır. TIG kaynak yönteminde ise, kaynak metali genişliği ve şekli MIG kaynak yöntemi kadar farklı değildir. Kaynak metali genişliği ve şekli birbirine yakındır Mikroyapı Sonuçları Deney sonuçlarını irdelemeden önce deney malzemesinin (AISI 430) işlemden önceki mikroyapı fotoğrafı, Resim 6.3 de verilmektedir. 25 µm Ferrit A X100 Resim 6.3. AISI 430 numunesinden alınan mikroyapı fotoğrafı AISI 430 malzemesinden alınan numunenin mikroyapı fotoğrafı incelendiğinde, yapının eş taneli ve homojen bir dağılım sergilemiş ferrit fazından oluştuğu görülmektedir. İşlem görmemiş ana malzeme mikroyapısındaki siyah noktalar ise, yapıda dağılmış karbür çökelmeleridir[33,34] MIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait mikroyapı sonuçları Çizelge 5.3 de verilen kaynak parametrelerine uygun ve koruyucu atmosfer olarak saf He gazı kullanılarak gerçekleştirilen birleştirmeye ait mikroyapı sonuçları Resim 6.4 de verilmektedir.

92 75 f e d c B C D E F G b a 25 µm A X100 X µm 25 µm Ferrit Martenzit Ferrit f B X400 X100 e C X400 X100 Martenzit 25 µm 25µm Ferrit Ferrit Martenzit d D X400 X100 c E X400 X100 Ergime Sınırı Kaynak Metali 25 µm 25 µm b F X400 X100 a G X400 X100 Resim 6.4. MIG kaynağı ile saf Helyum gazı kullanılarak kaynatılan malzemeye ait mikroyapı resimleri Resim 6.4 de verilen mikroyapı sonuçları incelendiğinde, kaynak metali mikroyapısının ince sütunsal ısı kaçış yönünde yönlenmiş tanelerden oluştuğu görülmektedir (Resim 6.4a). Kaynak metali ile ana malzemenin birleştiği ergime sınırının net bir çizgi şeklinde oluştuğu (Resim 6.4b), ve ergime sınırından başlayan ısı tesiri altındaki bölgede ise sırası ile önce iri taneli bir yapı (Resim 6.4c), iri taneli bölgenin hemen yanında ise ince ve kısmen iri taneli bir yapı (Resim 6.4d), bu bölgenin devamında ise ince taneli yapının oluştuğu (Resim 6.4e) ve en sonda ısıdan

93 76 etkilenmemiş ana malzemenin taneleri (Resim 6.4f) görülmektedir. ITAB da ferrit tane sınırlarında oluşan siyah bölgeler ise hızlı soğumadan dolayı oluşmuş olan martenzit bölgeleridir [1, 33]. Resim 6.5 de %75 He-%25 Ar koruyucu gaz kullanılarak MIG kaynağında kaynaklanan numunelere ait mikroyapı resimleri verilmektedir. f e d B C D E F G c b a 25 µm A X100 X400 Ferrit 25 µm 25 µm Ferrit Martenzit f B X400 X100 C X400 X100 e 25 µm 25 µm Ferrit Martenzit Ferrit d D X400 X100 E X400 X100 c Martenzit 25 µm 25 µm Ergime Sınırı Kaynak Metali F X100 G X400 X400 X100 b a Resim 6.5. MIG kaynağı ile %75 helyum, %25 argon gazı kullanılarak kaynatılan malzemeye ait mikroyapı resimleri

94 77 Resim 6.5 de %75 helyum, %25 argon gazı kullanılarak yapılan deneylere ait mikroyapı resimleri incelendiğinde, ana malzeme tane yapısının eş eksenli ve homojen dağılımlı olduğu (Resim6.5f), ITAB da ise tanelerin irileştiği ve tane sınırlarında martenzit oluştuğu (Resim 6.5d, e), Resim 6.5c de ise tane yapılarının irileştiği, kaynak metali tane yapısının ise ince sütunsal ısı kaçış yönünde yönlenmiş tipik kaynak metali yapısından oluştuğu görülmektedir (Resim 6.5a). Resim 6.6 da %50 He-%50 Ar koruyucu gaz kullanılarak MIG kaynağında kaynaklanan numunelere ait mikroyapı resimleri verilmektedir. f e d B C D E F G c b a 25 µm A X100 X400 Ferrit 25 µm 25 µm Ferrit f X400 B X100 X400 C X100 e Martenzit Martenzit 25 µm 25 µm Ferrit Ferrit Martenzit d D X400 X100 E X400 X100 c 25 µm 25 µm Ergime Sınırı Kaynak Metali b F X400 X100 G X400 X100 a Resim 6.6. MIG kaynağı ile %50 helyum, %50 argon gazı kullanılarak kaynatılan malzemeye ait mikroyapı resimleri

95 78 %50 helyum, %50 argon gazı kullanılarak yapılan deneylere ait mikroyapı resimleri incelendiğinde;. Resim 6.6A da ana malzemeden kaynak metali merkezine kadar genel bir görünüş verilirken, ince taneli bölge (Resim 6.6e), iri taneli bölgeye geçiş (Resim 6.6d), iri taneli bölge (Resim 6.6c), ergime sınırı (Resim 6.6b) ve kaynak metali (Resim 6.6a) bölgeleri de ayrıca verilmiştir. ITAB da ferrit tane sınırlarında martenzit oluştuğu görülmüştür.[1, 33]. Ayrıca kaynak metali tane yapısının saf helyum ve %75 helyum, %25 argon gazı kullanılarak yapılan deneylere nazaran biraz daha irileştiği görülmektedir. Resim 6.7 de %25 He-%75 Ar koruyucu gaz kullanılarak MIG kaynağında kaynaklanan numunelere ait mikroyapı resimleri verilmektedir. 25 µm f e d c b B C D E F G a A X100 X400 Ferrit 25 µm 25 µm Ferrit Martenzit f X400 B X100 C X100 e X400 Martenzit Ferrit d 25 µm 25 µm X400 D X100 E X100 c X400 Ferrit Martenzit Ergime Sınırı Kaynak Metali 25 µm 25 µm b X400 X400 F X100 G X100 a Resim 6.7. MIG kaynağı ile %25 helyum, %75 argon gazı kullanılarak kaynatılan malzemeye ait mikroyapı resimleri

96 79 Resim 6.7 de %25 helyum, %75 argon gazı kullanılarak yapılan deneylere ait mikroyapı resimleri incelendiğinde, diğer koruyucu gaz oranlarındaki tane yapıları ile benzerlik gösterdiği, burada da benzer şekilde ITAB da tane yapılarının irileştiği (Resim 6.7c, d), ergime sınırının çok belirgin olduğu (Resim 6.7b) ve kaynak metali tane yapısının da ince sütunsal tanelerden oluştuğu (Resim 6.7a) görülmektedir. Resim 6.8 de 99,99 Ar koruyucu gaz kullanılarak MIG kaynağında kaynaklanan numunelere ait mikroyapı resimleri verilmektedir. 25 µm f e d c B C D E F G b a A X100 X400 Ferrit 25 µm 25 µm Ferrit Martenzit f B X400 X100 e C X400 X100 Martenzit 25 µm 25 µm Ferrit Ferrit d D X400 X100 c E X400 X100 Martenzit 25 µm 25 µm Ergime Sınırı Kaynak Metali b F X400 X100 a G X400 X100 Resim 6.8. MIG kaynağı ile saf Argon gazı kullanılarak kaynatılan malzemeye ait mikroyapı resimleri

97 80 Koruyucu atmosfer olarak saf argon gazı kullanılarak gerçekleştirilen birleştirmelere ait mikroyapı sonuçları incelendiğinde, Resim 6.8c ve Resim 6.8e bölgelerindeki tane yapılarının Resim 6.8c den Resim 6.8e ye doğru düzenli bir şekilde inceldiği,iri taneli ferrit tane sınırlarında ise martenzit yapının oluştuğu [1, 33] ve kaynak metali tane yapısının ısı kaçış yönünde yönlenmiş bir yapıda olduğu görülmektedir (Resim6.8a) TIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait mikroyapı sonuçları Çizelge 5.4 de verilen kaynak parametrelerine uygun ve koruyucu atmosfer olarak %99,99 saflıkta He gazı kullanılarak gerçekleştirilen birleştirmeye ait mikroyapı sonuçları Resim 6.9 da verilmektedir. 25 µm f e d c B C D E F G b a A X100 X µm 25 µm Ferrit Ferrit Martenzit f X400 B X100 C X100 e X400 Martenzit 25 µm 25 µm Ferrit Ferrit Martenzit d X400 X400 D X100 E X100 Ergime Sınırı Kaynak Metali 25 µm 25 µm c b X400 X400 F X100 G X100 a Resim 6.9. TIG kaynağı ile saf Helyum gazı kullanılarak kaynatılan malzemeye ait mikroyapı resimleri

98 81 Resim 6.9 de verilen mikroyapı sonuçları incelendiğinde, kaynak metali mikroyapısının iri ve ısı kaçış yönünde yönlenmiş kaynak metali yapısından oluştuğu (Resim 6.9a), kaynak metali ile ana malzemenin birleştiği ergime sınırının belirgin olduğu ancak yüksek ısı girdisinden dolayı geç soğumanın etkisi ile ergime sınırının iri taneli bölge ile iç içe girmiş bir yapıdan meydana geldiği (Resim 6.9b), ergime sınırından başlayan ısı tesiri altındaki bölgenin oldukça geniş bir alana yayıldığı ve sırası ile önce iri taneli bir yapı (Resim 6.9c), devamında ise iri ve kısmen ince taneli bir yapı (Resim 6.9d), bu bölgenin devamında ise ince taneli yapıya geçildiği (Resim 6.9e) ve en sonda ise ısıdan etkilenmemiş ana malzemenin taneleri (Resim 6.9f) görülmektedir. Diğerlerinde olduğu gibi özellikle iri taneli bölgede ferrit tane sınırlarında martenzit yapının oluştuğu görülmüştür[1, 33]. Resim 6.10 da %75He-%25 Ar koruyucu gaz kullanılarak TIG kaynağında kaynaklanan numunelere ait mikroyapı resimleri verilmektedir.

99 82 f e d B C D E F G c b a 25 µm A X100 X400 Ferrit 25 µm 25 µm Ferrit Martenzit f B X400 X100 e C X400 X µm 25 µm Martenzit Ferrit Ferrit Martenzit d D X400 X100 c E X400 X µm 25 µm Ergime Sınırı Kaynak Metali b F X400 X100 a G X400 X100 Resim TIG kaynağı ile %75 helyum, %25 argon gazı kullanılarak kaynatılan malzemeye ait mikroyapı resimleri Resim 6.10 da %75 helyum, %25 argon gazı kullanılarak yapılan deneylere ait mikroyapı resimler incelendiğinde, diğer mikroyıpılara benzer şekilde ana malzeme tane yapısının eş eksenli ve homojen dağılımlı (Resim6.10f), ITAB da ise tanelerin irileştiği ve tane sınırlarında martenzit oluştuğu (Resim 6.10d, Resim 6.10c), kaynak metali tane yapısının ise iri ve ısı kaçış yönünde yönlenmiş kaynak metali yapısından oluştuğu görülmektedir (Resim 6.10a). Resim 6.10A ve 6.10b deki ergime sınırı mikroyapı resimlerinde, kaynak metalinden ana metale geçişin bir bütünlük arz ettiği görülmektedir.

100 83 Resim 6.11 de %50He-%50 Ar koruyucu gaz kullanılarak TIG kaynağında kaynaklanan numunelere ait mikroyapı resimleri verilmektedir. 25 µm f e d B C D E F G c b a A X100 X400 Ferrit 25 µm 25 µm Ferrit Martenzit f B X400 X100 e C X400 X100 Martenzit Ferrit 25 µm 25 µm Ferrit Martenzit Dd X400 X100 c E X400 X100 Kaynak Metali Ergime Sınırı 25 µm 25 µm b X400 a F X100 G X400 X100 Resim TIG kaynağı ile %50 helyum, %50 argon gazı kullanılarak kaynatılan malzemeye ait mikroyapı resimleri Resim 6.11 de %50 helyum, %50 argon gazı kullanılarak yapılan deneylere ait mikroyapı resimleri incelendiğinde, diğer TIG kaynağı ile kaynaklanan numunlerin mikroyapılarına benzediği, ITAB tane yapılarının irileştiği (Resim 6.11d, c), belirgin

101 84 ergime sınırının oluştuğu (Resim 6.11b) ve kaynak metali tane yapısının da iri olduğu (Resim 6.11a) görülmektedir. Resim 6.12 de %25He-%75 Ar koruyucu gaz kullanılarak TIG kaynağında kaynaklanan numunelere ait mikroyapı resimleri verilmektedir. 25 µm f e d c B C D E F G b a A X100 X400 Ferrit 25 µm 25 µm Ferrit Martenzit f B X400 X400 X100 C X100 e Martenzit Ferrit 25 µm 25 µm Ferrit Martenzit d X400 D X100 X400 E X100 c 25 µm 25 µm Ergime Sınırı Kaynak Metali b F X400 X100 G X400 X100 a Resim TIG kaynağı ile %25 helyum, %75 argon gazı kullanılarak kaynatılan malzemeye ait mikroyapı resimleri

102 85 Resim 6.12 de %25 helyum, %75 argon gazı kullanılarak yapılan deneylere ait mikroyapı resimler incelendiğinde, diğer mikroyıpılara benzer şekilde ana malzeme tane yapısının eş eksenli ve homojen dağılımlı (Resim6.12f), ITAB da ise tanelerin irileştiği ancak karmaşık şekilli bir hal aldıkları ve tane sınırlarında martenzit oluştuğu (Resim 6.12d, c) görülmektedir. Kaynak metali tane yapısının ise iri ve ısı kaçış yönünde yönlenmiş kaynak metali yapısından oluştuğu görülmektedir (Resim 6.12a). Resim 6.12A ve 6.12b deki ergime sınırı mikroyapı resimlerinde, kaynak metalinden ana metale geçişin bir bütünlük arz ettiği ve ergime sınırının diğerlerindeki gibi belirgin olmadığı görülmektedir. Resim 6.13 de %99,99 argon gazı kullanılarak yapılan deneylere ait mikroyapı resimleri verilmektedir. f 25 µm e d B C D E F G c b a A X100 X400 Ferrit 25 µm 25 µm Ferrit Martenzit Martenzit X400 B X400 X100 C X100 f e 25 µm 25 µm Ferrit Ferrit Ergime Sınırı Kaynak Metali d D X400 X100 E X400 X100 b 25 µm 25 µm F X400 X100 G X400 X100 c a Martenzit Resim TIG kaynağı ile saf argon gazı kullanılarak kaynatılan malzemeye ait mikroyapı resimleri

103 86 Yüksek saflıkta argon gazı kullanılarak gerçekleştirilen birleştirmeye ait mikroyapı sonuçları, incelendiğinde, diğer mikroyapı resimleri ile benzerlik arz ettiği, ITAB da ferrit tane sınırlarında martenzit oluştuğu[1, 33] ve kaynak metali tane yapısının ısı kaçış yönünde yönlenmiş bir yapıda olduğu görülmektedir (Resim 6.13a). Resim 6.13A ve6.13b incelendiğinde ergime sınırının adeta kaybolduğu, ITAB ile kaynak metalinin bir bütünlük sergilediği görülmektedir Mikroyapı sonuçlarının tartışılması Ferritik paslanmaz çelik (AISI 430) malzemeye argon, helyum ve belirli oranlarda (% 75 He-%25 Ar, % 50 He-% 50 Ar, % 25He-% 75 Ar) Ar-He karışım gazları koruyucu atmosferinde yapılan MIG ve TIG kaynaklarından sonra alınan numunelerden çekilen mikroyapı fotoğraflarına genel olarak bakıldığında, kullanılan gaz veya gaz karışımlarının ITAB ın genişliğine ve kaynak metali tane yapısına etkilerinin olduğu görülmüştür. MIG kaynağı ile kaynatılan numuneler içerisinde, % 75 He-%25 Ar koruyucu gaz atmosferi altında birleştirilen numunelerde, ITAB genişliğinin en fazla olduğu görülmüştür. Ancak diğer karışım gazlar ile ve argon atmosferi altında yapılan MIG kaynaklarında ITAB genişliğinin tekrar helyum atmosferi altında yapılan MIG kaynağında olan ITAB genişliğine yakın olduğu görülmektedir. MIG kaynak yönteminde kaynak metali tane yapısının ise koruyucu gaz atmosferindeki argon gazı oranının artmasıyla doğru orantılı olarak büyüdüğü gözlenmiştir. TIG kaynak yönteminde ise, ITAB ın genişliği genel olarak artan argon gazı oranı ile doğru orantılı olarak artmıştır. Kaynak metali tane yapısının ise, koruyucu gaz atmosferindeki argon gazı miktarının artmasıyla doğru orantılı olarak büyüdüğü görülmüştür. TIG ve MIG kaynak yöntemleri ile birleştirilen numunelerden elde edilen mikroyapı fotoğrafları karşılaştırıldığında, MIG kaynağında TIG kaynağına nazaran daha dar

104 87 ITAB oluştuğu ve kaynak metali tane yapısının da çok daha küçük olduğunu söyleyebiliriz Sertlik Sonuçları MIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait sertlik sonuçları Çizelge 5.3 de verilen kaynak parametrelerine uygun gerçekleştirilen birleştirmelere ait ortalama sertlik sonuçları Çizelge 6.1 de ve sertlik grafikleri Şekil 6.1 de verilmektedir. Çizelge 6.1. MIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait sertlik sonuçları Malzeme Kaynak Yöntemi İlave Tel Koruyucu Ortalama Sertlik Değerleri ( HV 2 ) Gaz Türü AISI 430 MIG 316L Helyum AISI 430 MIG 316L %75He- %25Ar AISI 430 MIG 316L %50He- %50Ar AISI 430 MIG 316L %25He- %75Ar AISI 430 MIG 316L Argon MIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait Çizelge 6.1 de sertlik sonuçları incelendiğinde, en yüksek sertliğin ITAB da iri taneli bölgede olduğu en düşük sertliğin ise ana metalde olduğu ve kaynak metali sertliğinin ise bu iki değer arasında olduğu görülmektedir. Farklı gaz ve belirli oranlarda karışım gaz atmosferi altında yapılan kaynaklarda en yüksek kaynak metali sertliğinin argon koruyucu gaz atmosferi altında yapılan kaynakta, en düşük kaynak metali sertliğinin helyum koruyucu gaz atmosferi altında yapılan kaynakta olduğu görülmüştür. Karışım gazlar ile yapılan kaynaklarda ise, argon oranının artmasıyla kaynak metali sertliğinin arttığı gözlenmiştir.

105 sertlik (HV2) sertlik (HV2) mesafe (mm) mesafe (mm) (a) (b) sertlik (HV2) sertlik (HV2) mesafe (mm) mesafe (mm) (c) (d) sertlik (HV2) Sertlik (HV2) %99,99 He %75 He, %25 Ar %50 He, % 50 Ar %25He, %75Ar %99,99 Ar mesafe (mm) Mesafe (mm) (e) (f) Şekil 6.1. MIG kaynağı ile kaynatılan malzemelere ait sertlik grafikleri. a- %99,99 He, b- %75He, %25Ar, c- %50He, %50Ar, d- %25He, %75Ar, e- %99,99 Ar, f- MIG kaynağı ile kaynatılan malzemelere ait sertlik grafiklerinin toplu gösterimi Şekil 6.1 de gösterilen grafikte sertlik sonuçları, ana malzemeden başlanılarak 1 mm. aralıklarla ITAB, kaynak metali ve tekrar ana malzemeden alınan ortalama sertlik değerlerine göre çizilmiştir. Grafikler genel olarak incelendiğinde en düşük sertliğin ana malzemede en yüksek sertliğin ise ITAB da iri taneli bölgede olduğu görülmektedir. MIG kaynağı ile kaynatılan malzemelere ait sertlik grafikleri

106 89 incelendiğinde, en yüksek kaynak metali sertliğinin 228 HV 2 ile argon koruyucu gaz atmosferinde olduğu, en düşük kaynak metali sertliğinin 208 HV 2 ile helyum koruyucu gaz atmosferinde olduğu ve karışım gazlar ile yapılan kaynaklarda ise, argon oranının artması ile kaynak metali sertliğinde artış olduğu görülmektedir TIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait sertlik sonuçları Çizelge 5.4 de verilen kaynak parametrelerine uygun gerçekleştirilen birleştirmelere ait ortalama sertlik sonuçları Çizelge 6.2 de ve sertlik grafikleri Şekil 6.2 de verilmektedir. Çizelge 6.2. TIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait sertlik sonuçları Malzeme Kaynak Yöntemi İlave Tel Koruyucu Ortalama Sertlik Değerleri ( HV 2 ) Gaz Türü AISI 430 TIG ER308L Helyum AISI 430 TIG ER308L %75He- %25Ar AISI 430 TIG ER308L %50He- %50Ar AISI 430 TIG ER308L %25He- %75Ar AISI 430 TIG ER308L Argon TIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait Çizelge 6.2 de sertlik sonuçları incelendiğinde, en yüksek sertliğin ITAB da iri taneli bölgede olduğu en düşük sertliğin ise ana metalde olduğu ve kaynak metali sertliğinin ise bu iki değer arasında olduğu görülmektedir. Farklı gaz ve belirli oranlarda karışım gaz atmosferi altında yapılan kaynaklarda en yüksek kaynak metali sertliğinin helyum koruyucu gaz atmosferi altında yapılan kaynakta, en düşük kaynak metali sertliğinin argon koruyucu gaz atmosferi altında yapılan kaynakta olduğu görülmektedir. Karışım gazlar ile yapılan kaynaklarda ise, kaynak metali sertlik değerlerinin birbirine yakın olduğu gözlenmiştir.

107 90 sertlik (HV2) sertlik (HV2) mesafe (mm) (a) mesafe (mm) (c) sertlik (HV2) Sertlik (HV2) mesafe (mm) (b) mesafe (mm) (d) Sertlik (HV2) Sertlik (HV2) %99,99 He %75He, %25Ar %50He, %50Ar %25He, %75Ar %99,99 Ar mesafe (mm) Mesafe (mm) (e) (f) Şekil 6.2. TIG kaynağı ile kaynatılan malzemelere ait sertlik grafikleri. a- %99,99 He, b- %75He, %25Ar, c- %50He, %50Ar, d- %25He, %75Ar, e- %99,99 Ar, f- MIG kaynağı ile kaynatılan malzemelere ait sertlik grafiklerinin toplu gösterimi Şekil 6.2 de gösterilen grafikte sertlik sonuçları, ana malzemeden başlanılarak 1 mm. aralıklarla ITAB, kaynak metali ve tekrar ana malzemeden alınan ortalama sertlik değerlerine göre çizilmiştir. Grafikler genel olarak incelendiğinde en düşük sertliğin

108 91 ana malzemede en yüksek sertliğin ise ITAB da iri taneli bölgede olduğu görülmektedir. TIG kaynağı ile kaynatılan malzemelere ait sertlik grafikleri incelendiğinde, en yüksek kaynak metali sertliğinin 270 HV 2 ile helyum koruyucu gaz atmosferinde olduğu, en düşük kaynak metali sertliğinin 240 HV 2 ile argon koruyucu gaz atmosferinde olduğu ve karışım gazlar ile yapılan kaynaklarda ise, kaynak metali sertliğinin 260 HV 2 değerinde olduğu yani farklı karışım gaz oranlarında sertlikte önemli bir değişiklik olmadığı görülmektedir Sertlik sonuçlarının tartışılması MIG kaynak yöntemi kullanılarak elde edilen numunelerin kaynak bölgelerinde en yüksek sertliğin ITAB da iri taneli bölgede olduğu ve en düşük sertliğin ise kaynak metali merkezinde olduğu görülmektedir. MIG kaynağının kaynak bölgesinde en yüksek sertliğin 228 HV 2 değeri ile argon koruyucu gaz atmosferi ile yapılan kaynakta, en düşük sertliğin ise 208 HV 2 ile helyum koruyucu gaz atmosferi altında yapılan kaynakta elde edilmiştir. Karışım gazlar ile yapılan kaynaklarda, argon oranının artmasıyla beraber sertlikte az da olsa bir artışın olduğu görülmüştür. TIG kaynak yönteminde kaynak bölgesinde en yüksek sertliğin ITAB da iri taneli bölgede, en düşük sertliğin ise kaynak metali merkezinde olduğu görülmektedir. TIG kaynağında en yüksek sertliğin 270 HV 2 değeri ile helyum koruyucu gazı atmosferi ile yapılan kaynakta olduğu, en düşük sertliğin ise 240 HV 2 ile argon koruyucu gaz atmosferi ile yapılan kaynakta olduğu ve karışım gazlar ile yapılan kaynaklarda ise, helyum oranının artmasıyla sertlikte az da olsa bir artış olduğu görülmektedir. TIG kaynak yöntemi kullanılarak elde edilen kaynak metali sertlik değerlerinin MIG kaynak yöntemine oranla daha yüksek olduğu görülmektedir. Bunun nedeni olarak, TIG ve MIG kaynak yöntemlerinin ısı girdisi farklılığı ve TIG ve MIG kaynak yöntemlerinde kullanılan ilave metallerin az da olsa farklı olmasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Ayrıca TIG kaynak yönteminde kullanılan ilave telin karbon oranının fazla olmasının da bu sertlik değerlerinde etkili olduğu tahmin edilmektedir.

109 92 Bilindiği gibi, helyum gazı argon gazına oranla çok daha yüksek ısıl iletkenliğe sahiptir ve ark enerjisi çok daha homojen olarak ark plazması oluşturur. Argon gazı plazması ise, merkezde çok yüksek, dış konisinde ise daha az enerjiye sahiptir. Bu durum helyum koruyucu gazı atmosferinde daha geniş bir kaynak metali oluştururken, argon koruyucu gazı atmosferinde ise, şarap kadehi şeklinde bir kaynak metali oluşmaktadır. MIG kaynak yönteminde, bahsedilen bu durumlar açıkça görülürken, TIG kaynağında ise çok fazla belirli olmamıştır. Bunun nedeni ise TIG ve MIG kaynak yöntemlerindeki ısı girdisi farklılığı olarak düşünülmektedir. Kaynak metali ve ITAB sertliğinin yüksek olması, birleştirmelerin tokluk değerlerini düşürdüğü ve gevrekliğe neden olduğu için istenmeyen bir olaydır. Bu durum çentikdarbe deney sonuçları ile de desteklenmektedir Çekme Deney Sonuçları AISI 430 malzemesinin 3 numuneden alınan ortalama değer ile elde edilerek Şekil 6.3 de verilen çekme deney sonuçları incelendiğinde, akma mukavemetinin 300,09 N/mm², çekme mukavemetinin 459,29 N/mm² ve uzama değerinin %13,43 olduğu görülmektedir. Resim 6.14 de kaynaksız numunenin çekme deneyinden sonraki resmi görülmektedir. Çekme Gerilmesi ( N/mm ) Uzama ( % ) Şekil 6.3. AISI 430 malzemesinin çekme deneyi grafiği ANA MALZEME Resim Ana malzemede çekme deneyi sonrası oluşan kopma

110 MIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait çekme deney sonuçları MIG kaynağı ile farklı gaz oranlarında kaynaklanan 3 numuneden alınan ortalama değer ile elde edilen çekme deney sonuç değerleri Çizelge 6.3 de sonuçlardan elde edilen grafikler ise Şekil 6.4 de verilmektedir. Çekme deneyi sonrası kopmalar ana malzemede olmuştur(resim 6.15). Çizelge 6.3. MIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait çekme deney sonuçları Malzeme Kaynak Yöntemi İlave Tel Koruyucu Gaz Türü Akma Muk. (N/mm²) Çekme Muk. (N/mm²) % Uzama AISI 430 Kaynaksız ,09 459,29 13,43 AISI 430 MIG 316L Helyum 294,77 452,04 14,77 AISI 430 MIG 316L %75He-%25Ar 301,27 454,16 13,81 AISI 430 MIG 316L %50He-%50Ar 290,78 449,81 14,36 AISI 430 MIG 316L %25He-%75Ar 303,34 455,15 14,06 AISI 430 MIG 316L Argon 303,61 461,10 13,94 MIG %99,99 He MIG %75 He %25 Ar MIG %50 He %50 Ar MIG %25 He %75 Ar MIG %99,99 Ar Resim MIG kaynağı çekme deneyi sonrası oluşan kopma

111 Çekme Gerilmesi ( N/mm ) Çekme Gerilmesi ( N/mm ) Uzama ( % ) Uzama ( % ) (a) (b) Çekme Gerilmesi ( N/mm ) Çekme Gerilmesi ( N/mm ) Uzama ( % ) (c) Uzama ( % ) (d) Çekme Gerilmesi ( N/mm ) Uzama ( % ) (e) Şekil 6.4. MIG kaynağı ile kaynatılan malzemelere ait çekme deneyi grafikleri. a- %99,99 He, b- %75He, %25Ar, c- %50He, %50Ar, d- %25He, %75Ar, e- %99,99 Ar Çekme deneylerinde numunelerin hepsinde kopmalar ana malzemede meydana gelmiştir. Çizelge 6.3 incelendiğinde; MIG kaynağı ile kaynatılan malzemelere ait çekme deney sonuçlarında en yüksek çekme mukavemetinin 461,10 N/mm² ile argon koruyucu gaz atmosferinde en düşük çekme mukavemetinin ise, 449,81 N/mm² ile %50He-%50Ar koruyucu gaz atmosferinde olduğu görülmektedir.

112 TIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait çekme deney sonuçları TIG kaynağı ile farklı gaz oranlarında kaynaklanan ve 3 numuneden alınan ortalama değer ile elde edilen çekme deney sonuç değerleri Çizelge 6.4 desonuçlaredan elde edilen grafikler ise Şekil 6.5 de verilmektedir. Çekme deneyi sonrası kopmalar ana malzemede olmuştur(resim 6.16). Çizelge 6.4. TIG kaynağı ile kaynatılan numunelere ait çekme deney sonuçları Malzeme Kaynak Yöntemi İlave Tel Koruyucu Gaz Türü Akma Muk. (N/mm²) Çekme Muk. (N/mm²) % Uzama AISI 430 Kaynaksız ,09 459,29 13,43 AISI 430 TIG ER308L Helyum 301,14 458,97 12,28 AISI 430 TIG ER308L %75He-%25Ar 300,34 458,07 13,03 AISI 430 TIG ER308L %50He-%50Ar 286,37 455,47 13,90 AISI 430 TIG ER308L %25He-%75Ar 284,72 457,92 12,89 AISI 430 TIG ER308L Argon 293,02 457,54 12,56 TIG %99,99 He TIG %75 He %25 Ar TIG %50 He %50 Ar TIG %25 He %75 Ar TIG %99,99Ar Resim TIG kaynağı çekme deneyi sonrası oluşan kopma

CERRAHİ İĞNE ALAŞIMLARI. Microbiologist KADİR GÜRBÜZ

CERRAHİ İĞNE ALAŞIMLARI. Microbiologist KADİR GÜRBÜZ CERRAHİ İĞNE ALAŞIMLARI Microbiologist KADİR GÜRBÜZ Bileşimlerinde en az % 12 krom bulunan çelikler paslanmaz çeliklerdir.tüm paslanmaz çeliklerin korozyon direnci, çok yoğun ve koruyucu krom oksit ince

Detaylı

Paslanmaz Çeliklerin. kaynak edilmesi. Özlem Karaman Metalurji ve Malzeme Mühendisi Kaynak Mühendisi

Paslanmaz Çeliklerin. kaynak edilmesi. Özlem Karaman Metalurji ve Malzeme Mühendisi Kaynak Mühendisi Paslanmaz Çeliklerin kaynak edilmesi Özlem Karaman Metalurji ve Malzeme Mühendisi Kaynak Mühendisi İçerik Kaynak Yöntemleri Östenitik Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı Ferritik Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı

Detaylı

Isıl işlem, katı haldeki metal ve alaşımlarına belirli özellikler kazandırmak amacıyla bir veya daha çok sayıda, yerine göre birbiri peşine uygulanan

Isıl işlem, katı haldeki metal ve alaşımlarına belirli özellikler kazandırmak amacıyla bir veya daha çok sayıda, yerine göre birbiri peşine uygulanan ISIL İŞLEMLER Isıl işlem, katı haldeki metal ve alaşımlarına belirli özellikler kazandırmak amacıyla bir veya daha çok sayıda, yerine göre birbiri peşine uygulanan ısıtma ve soğutma işlemleridir. İşlem

Detaylı

3. MALZEME PROFİLLERİ (MATERİALS PROFİLES) 3.1. METAL VE ALAŞIMLAR. Karbon çelikleri (carbon steels)

3. MALZEME PROFİLLERİ (MATERİALS PROFİLES) 3.1. METAL VE ALAŞIMLAR. Karbon çelikleri (carbon steels) 3. MALZEME PROFİLLERİ (MATERİALS PROFİLES) 3.1. METAL VE ALAŞIMLAR Karbon çelikleri (carbon steels) Çelik, bileşiminde maksimum %2 C içeren demir karbon alaşımı olarak tanımlanabilir. Karbon çeliğin en

Detaylı

Paslanmaz Çeliklerin Kaynak İşlemi Esnasında Karşılaşılan Problemler ve Alınması Gereken Önlemler Paslanmaz çeliklerin kaynak işlemi esnasında

Paslanmaz Çeliklerin Kaynak İşlemi Esnasında Karşılaşılan Problemler ve Alınması Gereken Önlemler Paslanmaz çeliklerin kaynak işlemi esnasında Paslanmaz Çeliklerin Kaynak İşlemi Esnasında Karşılaşılan Problemler ve Alınması Gereken Önlemler Paslanmaz çeliklerin kaynak işlemi esnasında karşılaşılan ve kaynak kabiliyetini etkileyen problemler şunlardır:

Detaylı

ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN KAYNAĞI

ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN KAYNAĞI ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN KAYNAĞI Östenitik paslanma çeliklerin kaynağı, alaşımlı karbonlu çeliklerden nispeten daha kolaydır. Çünkü östenitik paslanmaz çeliklerin kaynağında, hidrojen çatlağı problemi

Detaylı

PASLANMAZ ÇELİKLERİN KAYNAK METALURJİSİ Demir esaslı alaşımlar içerisine paslanmazlık özelliğini sağlamak amacıyla krom elementi ilave edilir.

PASLANMAZ ÇELİKLERİN KAYNAK METALURJİSİ Demir esaslı alaşımlar içerisine paslanmazlık özelliğini sağlamak amacıyla krom elementi ilave edilir. PASLANMAZ ÇELİKLERİN KAYNAK METALURJİSİ Demir esaslı alaşımlar içerisine paslanmazlık özelliğini sağlamak amacıyla krom elementi ilave edilir. İçerisinde kütlesel olarak minimum % 10,5 krom elementi bulunan

Detaylı

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 3 Çelik üretimi. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 3 Çelik üretimi. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 3 Çelik üretimi Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2013-2014 Güz Yarıyılı Fırın Ön hadde Nihai hadde Soğuma Sarma Hadde yolu koruyucusu 1200-1250 ºC Kesme T >

Detaylı

TIG GAZALTI KAYNAK YÖNTEMİNDE KULLANILAN GAZLAR VE ÖZELLİKLERİ PROF. DR. HÜSEYİN UZUN HOŞGELDİNİZ

TIG GAZALTI KAYNAK YÖNTEMİNDE KULLANILAN GAZLAR VE ÖZELLİKLERİ PROF. DR. HÜSEYİN UZUN HOŞGELDİNİZ TIG GAZALTI KAYNAK YÖNTEMİNDE KULLANILAN GAZLAR VE ÖZELLİKLERİ PROF. DR. HÜSEYİN UZUN HOŞGELDİNİZ 1 NİÇİN KORUYUCU GAZ KULLANILIR? 1- Ergimiş kaynak banyosunu, havada mevcut olan gazların zararlı etkilerinden

Detaylı

MIG-MAG KAYNAK METODUNDA KULLANILAN KAYNAK ELEKTROTLARI VE ELEKTROT SEÇİMİ

MIG-MAG KAYNAK METODUNDA KULLANILAN KAYNAK ELEKTROTLARI VE ELEKTROT SEÇİMİ MIG-MAG KAYNAK METODUNDA KULLANILAN KAYNAK ELEKTROTLARI VE ELEKTROT SEÇİMİ Prof. Dr. Ramazan YILMAZ Sakarya Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Esentepe Kampüsü,

Detaylı

SÜPER ALAŞIMLAR Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

SÜPER ALAŞIMLAR Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER Süper alaşım; ana yapısı demir, nikel yada kobalt olan nisbeten yüksek miktarlarda krom, az miktarda da yüksek sıcaklıkta ergiyen molibden, wofram, alüminyum ve titanyum içeren alaşım olarak tanımlanabilir.

Detaylı

KAZAN ÇELİKLERİNİN KAYNAK KABİLİYETİ 1. Kazan Çeliklerinin Özellikleri

KAZAN ÇELİKLERİNİN KAYNAK KABİLİYETİ 1. Kazan Çeliklerinin Özellikleri KAZAN ÇELİKLERİNİN KAYNAK KABİLİYETİ 1. Kazan Çeliklerinin Özellikleri Buhar kazanlarının, ısı değiştiricilerinin imalatında kullanılan saclara, genelde kazan sacı adı verilir. Kazan saclarının, çekme

Detaylı

6. BEYAZ ve YÜKSEK ALAŞIMLI DÖKME DEMİRLER

6. BEYAZ ve YÜKSEK ALAŞIMLI DÖKME DEMİRLER 6. BEYAZ ve YÜKSEK ALAŞIMLI DÖKME DEMİRLER Gri dökme demirlerin özellikleri; kimyasal bileşimlerinin değiştirilmesi veya kalıp içindeki soğuma hızlarının değiştirilmesiyle, büyük oranda farklılıklar kazanabilir.

Detaylı

PASLANMAZ ÇELİK KULLANIM ALANLARI TABLOSU

PASLANMAZ ÇELİK KULLANIM ALANLARI TABLOSU PASLANMAZ ÇELİK KULLANIM ALANLARI TABLOSU ASTM KOD ÖZELLİKLER KULLANIM ALANI 304 Paslanmaz çeliğin temel çeşididir. 400 C ye kadar yüksek oksidasyon sağlar. Mekanik direnç ve sürtünme mukavemeti çok iyidir.

Detaylı

ÇELİKLERİN KOROZYONU. 14.04.2009 Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

ÇELİKLERİN KOROZYONU. 14.04.2009 Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER ÇELİKLERİN KOROZYONU Fe-C Denge Diyagramı Fe-C Denge Diyagramı KARBON ORANLARINA GÖRE ÇELİKLER Ötektoidaltı çelik %0,006 C - %0,8 C Ötektoid (Perlitik) çelik (%0,8 C li) Ötektoidüstü çelik %0,8 C - %2,06

Detaylı

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 2 Çelik üretimi. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 2 Çelik üretimi. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 2 Çelik üretimi Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2013-2014 Güz Yarıyılı Bir entegre çelik tesisinde üretim akışı 2 Hematit, Fe2O3 Manyetit, Fe3O4 Götit, FeO(OH)

Detaylı

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 10 Yüksek mukavemetli yapı çelikleri. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2013-2014 Güz Yarıyılı

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 10 Yüksek mukavemetli yapı çelikleri. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2013-2014 Güz Yarıyılı MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 10 Yüksek mukavemetli yapı çelikleri Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 20132014 Güz Yarıyılı Genel yapı çelikleri esasta düşük ve/veya orta karbonlu çelik olup

Detaylı

JOMINY DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

JOMINY DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 1. DENEYİN AMACI: Bu deney ile incelenen çelik alaşımın su verme davranışı belirlenmektedir. Bunlardan ilki su verme sonrası elde edilebilecek maksimum sertlik değeri olup, ikincisi ise sertleşme derinliğidir

Detaylı

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 1

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 1 MAKİNE PROGRAMI MALZEME TEKNOLOJİSİ-I- (DERS NOTLARI) Prof.Dr.İrfan AY Öğr. Gör. Fahrettin Kapusuz 2008-20092009 BALIKESİR Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 1 DEMİR-KARBON (Fe-C) DENGE DİYAGRAMI

Detaylı

TEKNOLOJİSİ--ITEKNOLOJİSİ. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ

TEKNOLOJİSİ--ITEKNOLOJİSİ. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ MAKİNE PROGRAMI MALZEME TEKNOLOJİSİ--ITEKNOLOJİSİ (DERS NOTLARI) Prof.Dr.İrfan AY Öğr. Gör. Fahrettin Kapusuz 2008-2009 2008BALIKESİR 1 DEMİR-KARBON DEMİR(Fe--C) (Fe DENGE DİYAGRAMI 2 DEMİR KARBON DENGE

Detaylı

Eczacıbaşı - Lincoln Electric ASKAYNAK. Düşük Alaşımlı Yüksek Dayanımlı Çelikler İçin MIG/TIG Kaynak Telleri

Eczacıbaşı - Lincoln Electric ASKAYNAK. Düşük Alaşımlı Yüksek Dayanımlı Çelikler İçin MIG/TIG Kaynak Telleri Eczacıbaşı - Lincoln Electric ASKAYNAK Düşük Alaşımlı Yüksek Dayanımlı Çelikler İçin MIG/TIG Kaynak Telleri Düşük Alaşımlı Yüksek Dayanımlı Kaynak Teli Ürün Ailesi Genel Ürün Özellikleri Kararlı ark ve

Detaylı

İÇİNDEKİLER 2. 3. 4. 5. 6.

İÇİNDEKİLER 2. 3. 4. 5. 6. İstiklal Mah. Barış Manço Cad. 5. Sok No:8 34522 Esenyurt / İSTANBUL TÜRKİYE Tel.: 0212 679 69 79 Faks: 0212 679 69 81 E-posta: info@gozdempaslanmaz.com 44 44 881 1 İÇİNDEKİLER 1. 2. 3. 4. 5. 6. 2 1 HAKKIMIZDA

Detaylı

MALZEMELERİN MUKAVEMETİNİ ARTIRICI İŞLEMLER

MALZEMELERİN MUKAVEMETİNİ ARTIRICI İŞLEMLER MALZEMELERİN MUKAVEMETİNİ ARTIRICI İŞLEMLER Malzemelerin mekanik özelliği başlıca kimyasal bileşime ve içyapıya bağlıdır. Malzemelerin içyapısı da uygulanan mekanik ve ısıl işlemlere bağlı olduğundan malzemelerin

Detaylı

MALZEME BİLGİSİ DERS 11 DR. FATİH AY. www.fatihay.net fatihay@fatihay.net

MALZEME BİLGİSİ DERS 11 DR. FATİH AY. www.fatihay.net fatihay@fatihay.net MALZEME BİLGİSİ DERS 11 DR. FATİH AY www.fatihay.net fatihay@fatihay.net GEÇEN HAFTA DEMİR ESASLI ALAŞIMLAR DEMİR DIŞI ALAŞIMLAR METALLERE UYGULANAN İMALAT YÖNTEMLERİ METALLERE UYGULANAN ISIL İŞLEMLER

Detaylı

Konu: Yüksek Hassasiyetli Yağ Keçelerinin Takviye Bilezik Kalıplarının Üretiminde Kullanılan Takım Çelikleri ve Üretim Prosesleri

Konu: Yüksek Hassasiyetli Yağ Keçelerinin Takviye Bilezik Kalıplarının Üretiminde Kullanılan Takım Çelikleri ve Üretim Prosesleri Nurettin ÇALLI Fen Bilimleri Ens. Öğrenci No: 503812162 MAD 614 Madencilikte Özel Konular I Dersi Veren: Prof. Dr. Orhan KURAL İTÜ Maden Fakültesi Konu: Yüksek Hassasiyetli Yağ Keçelerinin Takviye Bilezik

Detaylı

Dökme Demirlerin Korozyonu Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

Dökme Demirlerin Korozyonu Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER Dökme Demirlerin Korozyonu DÖKME DEMİR %2,06-%6,67 oranında karbon içeren Fe-C alaşımıdır. Gevrektirler. İstenilen parça üretimi sadece döküm ve talaşlı şekillendirme ile gerçekleştirilir. Dayanım yükseltici

Detaylı

YTÜMAKiNE * A305teyim.com

YTÜMAKiNE * A305teyim.com YTÜMAKiNE * A305teyim.com KONU: Kalın Sacların Kaynağı BİRLEŞTİRME YÖNTEMLERİ ÖDEVİ Kaynak Tanımı : Aynı veya benzer cinsten iki malzemeyi ısı, basınç veya her ikisini birden kullanarak, ilave bir malzeme

Detaylı

formülü zamanı da içerdiği zaman alttaki gibi değişecektir.

formülü zamanı da içerdiği zaman alttaki gibi değişecektir. Günümüz endüstrisinde en yaygın kullanılan Direnç Kaynak Yöntemi en eski elektrik kaynak yöntemlerinden biridir. Yöntem elektrik akımının kaynak edilecek parçalar üzerinden geçmesidir. Elektrik akımına

Detaylı

Kaynak yöntemleri ile birleştirilen bir malzemenin kaynak bölgesinin mikroyapısı incelendiğinde iki ana bölgenin var olduğu görülecektir:

Kaynak yöntemleri ile birleştirilen bir malzemenin kaynak bölgesinin mikroyapısı incelendiğinde iki ana bölgenin var olduğu görülecektir: Kaynak Bölgesinin Sınıflandırılması Prof. Dr. Hüseyin UZUN Kaynak yöntemleri ile birleştirilen bir malzemenin kaynak bölgesinin mikroyapısı incelendiğinde iki ana bölgenin var olduğu görülecektir: 1) Ergime

Detaylı

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 11 Yüksek sıcaklığa dayanıklı çelikler. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 11 Yüksek sıcaklığa dayanıklı çelikler. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 11 Yüksek sıcaklığa dayanıklı çelikler Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2011-2012 Güz Yarıyılı Sıcaklık, K Sıcaklık, C 4000 W Ergiyik Ta 3000 T m Mo Nb Hf 2000

Detaylı

CALLİSTER FAZ DÖNÜŞÜMLERİ

CALLİSTER FAZ DÖNÜŞÜMLERİ CALLİSTER FAZ DÖNÜŞÜMLERİ Faz dönüşümlerinin çoğu ani olarak gerçekleşmediğinden, reaksiyon gelişiminin zamana bağlı, yani dönüşüm hızına bağlı olarak gelişen yapısal özelliklerini dikkate almak gerekir.

Detaylı

SICAK İŞ TAKIM ÇELİKLERİ B İ R K A L İ T E M A R K A S I

SICAK İŞ TAKIM ÇELİKLERİ B İ R K A L İ T E M A R K A S I SICAK İŞ TAKIM ÇELİKLERİ B İ R K A L İ T E M A R K A S I S I C A K İ Ş T A K I M Ç E L İ K L E R İ MARTENSİTİK ÇELİKLER KIND Sınıf AISI Kimyasal Analiz % Kondüsyon HB C Si Mn Cr Mo Ni V Co W Sertleştirme

Detaylı

Paslanmaz çelik nedir? Fe Cr > 10,5% C < 1,2%

Paslanmaz çelik nedir? Fe Cr > 10,5% C < 1,2% Cr > 10,5% C < 1,2% Paslanmaz çelik nedir? Kendiliğinden yapılanan ve korozyon direnci sağlayan bir yüzey tabakası (pasif tabaka) oluşumunu temin etmek üzere gereken miktarda % 10,5 krom ve % 1,2 karbon

Detaylı

Yüksek Mukavemetli Düşük Alaşımlı Çeliklerin Kaynağı. Özlem Karaman Metalurji ve Malzeme Mühendisi Kaynak Mühendisi

Yüksek Mukavemetli Düşük Alaşımlı Çeliklerin Kaynağı. Özlem Karaman Metalurji ve Malzeme Mühendisi Kaynak Mühendisi Yüksek Mukavemetli Düşük Alaşımlı Çeliklerin Kaynağı Özlem Karaman Metalurji ve Malzeme Mühendisi Kaynak Mühendisi Yüksek Mukavemetli Düşük Alaşımlı Çelikler Yüksek mukavemetli ince taneli çelikler, yani

Detaylı

Prof. Dr. HÜSEYİN UZUN KAYNAK KABİLİYETİ

Prof. Dr. HÜSEYİN UZUN KAYNAK KABİLİYETİ KAYNAK KABİLİYETİ Günümüz kaynak teknolojisinin kaydettiği inanılmaz gelişmeler sayesinde pek çok malzemenin birleştirilmesi artık mümkün hale gelmiştir. *Demir esaslı metalik malzemeler *Demirdışı metalik

Detaylı

Pratik olarak % 0.2 den az C içeren çeliklere su verilemez.

Pratik olarak % 0.2 den az C içeren çeliklere su verilemez. 1. DENEYİN AMACI: Farklı soğuma hızlarında (havada, suda ve yağda su verme ile) meydana gelebilecek mikroyapıların mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi ve su ortamında soğutulan numunenin temperleme

Detaylı

Islah Çelikleri. Sementasyon Çelikleri. Nitrürlenebilen Çelikler. Otomat Çelikleri. Paslanmaz Çelikler. Takım Çelikleri

Islah Çelikleri. Sementasyon Çelikleri. Nitrürlenebilen Çelikler. Otomat Çelikleri. Paslanmaz Çelikler. Takım Çelikleri Bu ders kapsamında ele alınacak olan çelik türleri Islah Çelikleri Sementasyon Çelikleri Nitrürlenebilen Çelikler Otomat Çelikleri Paslanmaz Çelikler Takım Çelikleri ISLAH ÇELĠKLERĠ Bu çeliklerin % C karbon

Detaylı

Pik (Ham) Demir Üretimi

Pik (Ham) Demir Üretimi Pik (Ham) Demir Üretimi Çelik üretiminin ilk safhası pik demirin eldesidir. Pik demir için başlıca şu maddeler gereklidir: 1. Cevher: Demir oksit veya karbonatlardan oluşan, bir miktarda topraksal empüriteler

Detaylı

PASLANMAZ ÇELİKLERİN MIG KAYNAĞINDA KULLANILAN GAZLAR VE ETKİLERİ YÜKSEK LİSANS TEZİ. Met. Müh.Türkay AYDIN

PASLANMAZ ÇELİKLERİN MIG KAYNAĞINDA KULLANILAN GAZLAR VE ETKİLERİ YÜKSEK LİSANS TEZİ. Met. Müh.Türkay AYDIN İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ PASLANMAZ ÇELİKLERİN MIG KAYNAĞINDA KULLANILAN GAZLAR VE ETKİLERİ YÜKSEK LİSANS TEZİ Met. Müh.Türkay AYDIN Anabilim Dalı: METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ

Detaylı

SÜPERALA IMLAR. Yüksek sıcaklık dayanımı

SÜPERALA IMLAR. Yüksek sıcaklık dayanımı SÜPERALA IMLAR SÜPERALA IMLAR Nikel ve Kobalt alaşımları: Korozyon dayanımı ve yüksek sıcaklık dayanımı için kullanılırlar. Yüksek ergime sıcaklığına ve dayanıma sahiptirler.. Süperalaşımlar: Nikel bazlı

Detaylı

Metallerde Özel Kırılganlıklar HASAR ANALİZİ

Metallerde Özel Kırılganlıklar HASAR ANALİZİ Metallerde Özel Kırılganlıklar HASAR ANALİZİ Prof. Dr. Akgün ALSARAN 11 Giriş Hidrojen gevrekliği Sıvı metal kırılganlığı Temper gevrekliği Ana Hatlar 22 Malzemelerin servis koşullarında performanslarını;

Detaylı

DENEYİN ADI: Jominy uçtan su verme ile sertleşebilirlik. AMACI: Çeliklerin sertleşme kabiliyetinin belirlenmesi.

DENEYİN ADI: Jominy uçtan su verme ile sertleşebilirlik. AMACI: Çeliklerin sertleşme kabiliyetinin belirlenmesi. DENEYİN ADI: Jominy uçtan su verme ile sertleşebilirlik AMACI: Çeliklerin sertleşme kabiliyetinin belirlenmesi. TEORİK BİLGİ: Kritik soğuma hızı, TTT diyagramlarında burun noktasını kesmeden sağlanan en

Detaylı

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ Prof. Dr. Ramazan YILMAZ Sakarya Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Esentepe Kampüsü, 54187, SAKARYA ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ (Yaşlandırma

Detaylı

TOKLUK VE KIRILMA. Doç.Dr.Salim ŞAHĠN

TOKLUK VE KIRILMA. Doç.Dr.Salim ŞAHĠN TOKLUK VE KIRILMA Doç.Dr.Salim ŞAHĠN TOKLUK Tokluk bir malzemenin kırılmadan önce sönümlediği enerjinin bir ölçüsüdür. Bir malzemenin kırılmadan bir darbeye dayanması yeteneği söz konusu olduğunda önem

Detaylı

DEMİR KARBON FAZ DİYAGRAMI

DEMİR KARBON FAZ DİYAGRAMI MARMARA ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MALZEME BİLİMİ Demir, Çelik ve Dökme Demir Yrd. Doç. Dr. Abdullah DEMİR DEMİR KARBON FAZ DİYAGRAMI Saf demire teknolojik özellik kazandıran

Detaylı

Ç l e i l k i l k e l r e e e Uyg u a l na n n n Yüz ü ey e y Ser Se tle l ş e t ş ir i me e İ şl ş e l m l r e i

Ç l e i l k i l k e l r e e e Uyg u a l na n n n Yüz ü ey e y Ser Se tle l ş e t ş ir i me e İ şl ş e l m l r e i Çeliklere Uygulanan Yüzey Sertleştirme İşlemleri Bazı uygulamalarda kullanılan çelik parçaların hem aşınma dirençlerinin, hem de darbe dayanımlarının yüksek olması istenir. Bunun için parçaların yüzeylerinin

Detaylı

ÇELİK YAPILAR (2+1) Yrd. Doç. Dr. Ali SARIBIYIK

ÇELİK YAPILAR (2+1) Yrd. Doç. Dr. Ali SARIBIYIK ÇELİK YAPILAR (2+1) Yrd. Doç. Dr. Ali SARIBIYIK Dersin Amacı Çelik yapı sistemlerini, malzemelerini ve elemanlarını tanıtarak, çelik yapı hesaplarını kavratmak. Dersin İçeriği Çelik yapı sistemleri, kullanım

Detaylı

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 2 Çelik üretimi. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2014-2015 Güz Yarıyılı

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 2 Çelik üretimi. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2014-2015 Güz Yarıyılı MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 2 Çelik üretimi Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2014-2015 Güz Yarıyılı Bir entegre çelik tesisinde üretim akışı 2 Hematit, Fe2O3 Manyetit, Fe3O4 Götit, FeO(OH)

Detaylı

Demir Karbon Denge Diyagramı

Demir Karbon Denge Diyagramı Demir Karbon Denge Diyagramı Saf Demirin Soğuma ve Isınma Eğrileri 769 C Curie noktasıdır. Bu sıcaklığın altında Fe manyetik özellik gösterir. 1 Fe-C Denge Diyagramı Fe-C Denge Diyagramı 2 Fe-C Denge Diyagramı

Detaylı

ISININ TESİRİ ALTINDAKİ BÖLGE

ISININ TESİRİ ALTINDAKİ BÖLGE ISININ TESİRİ ALTINDAKİ BÖLGE II.- Isının Tesiri Altındaki Bölgeler (Malzemelere göre) Teorik olarak ITAB ortam sıcaklığının üzerinde kalan tüm bölgeyi kapsar. Pratik olarak, bununla beraber, kaynak yönteminin

Detaylı

OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ

OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ Özellikler Paslanmaz martenzitik krom çeliğidir. Bileşiminde bulunan yüksek oranda karbon içeriği, gerilme direnci düzeylerini yükseltmek için gerekli sertleştirme ve su verme işlemlerinin gerçekleştirilmesine

Detaylı

İÇİNDEKİLER BÖLÜM 1 BÖLÜM 2

İÇİNDEKİLER BÖLÜM 1 BÖLÜM 2 İÇİNDEKİLER BÖLÜM 1 Malzeme Seçiminin Temelleri... 1 1.1 Giriş... 2 1.2 Malzeme seçiminin önemi... 2 1.3 Malzemelerin sınıflandırılması... 3 1.4 Malzeme seçimi adımları... 5 1.5 Malzeme seçiminde dikkate

Detaylı

ÇELİKLERİN ISIL İŞLEMLERİ. (Devamı)

ÇELİKLERİN ISIL İŞLEMLERİ. (Devamı) ÇELİKLERİN ISIL İŞLEMLERİ (Devamı) c a a A) Ön ve arka yüzey Fe- atomları gösterilmemiştir) B) (Tetragonal) martenzit kafesi a = b c) Şekil-2) YMK yapılı -yan yana bulunan- iki γ- Fe kristali içerisinde,

Detaylı

ÇELİKLERİN KAYNAK KABİLİYETİ

ÇELİKLERİN KAYNAK KABİLİYETİ ÇELİKLERİN KAYNAK KABİLİYETİ Kaynakta soğutma işlemi neye benzer? Kaynak işleminde, birleştirilecek metalin ergime sıcaklığının biraz üzerine çıkılarak birleştirme gerçekleştirilir. Yapılan deneyler sonunda,

Detaylı

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 6 Nikel, Titanyum ve Kobalt alaşımları. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2012-20123Güz Yarıyılı

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 6 Nikel, Titanyum ve Kobalt alaşımları. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2012-20123Güz Yarıyılı MMT113 Endüstriyel Malzemeler 6 Nikel, Titanyum ve Kobalt alaşımları Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2012-20123Güz Yarıyılı Nikel ve Alaşımları: Ticari Saf Nikel Nikel-Bakır Alaşımları (Monel) Nikel-Krom Alaşımları

Detaylı

Kaynaklı Birleştirmelere Uygulanan Tahribatlı Deneyler

Kaynaklı Birleştirmelere Uygulanan Tahribatlı Deneyler Kaynaklı Birleştirmelere Uygulanan Tahribatlı Deneyler Prof.Dr. Vural CEYHUN Ege Üniversitesi Kaynak Teknolojisi Eğitim, Muayene, Uygulama ve Araştırma Merkezi Tahribatlı Deneyler Standartlarda belirtilmiş

Detaylı

Malzeme Bilgisi Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Temel kavramlar Demir-Karbon Denge Diyagramı

Malzeme Bilgisi Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Temel kavramlar Demir-Karbon Denge Diyagramı Malzeme Bilgisi Prof. Dr. Akgün ALSARAN Temel kavramlar Demir-Karbon Denge Diyagramı İçerik Giriş Demir-sementit diyagramı Demir-grafit diyagramı Dökme demir 2 Giriş Demir, pek çok mühendislik alaşımının

Detaylı

Konu: Çelik Elde Edilmesi, Isıl İşlem ve Uygulamaları

Konu: Çelik Elde Edilmesi, Isıl İşlem ve Uygulamaları Konu: Çelik Elde Edilmesi, Isıl İşlem ve Uygulamaları Çeliğin Elde Edilmesi Çelik,(Fe) elementiyle ve genelde % 0,2 %2,1 oranlarında değişebilen karbon miktarının bileşiminden oluşan bir tür alaşımdır.

Detaylı

GAZALTI TIG KAYNAĞI A. GİRİŞ

GAZALTI TIG KAYNAĞI A. GİRİŞ A. GİRİŞ Soy gaz koruması altında ergimeyen tungsten elektrot ile yapılan ark kaynak yöntemi ( TIG veya GTAW olarak adlandırılır ) kaynak için gerekli ergime ısısının ana malzeme ile ergimeyen elektrot

Detaylı

TERMOKİMYASAL YÜZEY KAPLAMA (BORLAMA)

TERMOKİMYASAL YÜZEY KAPLAMA (BORLAMA) TERMOKİMYASAL YÜZEY KAPLAMA (BORLAMA) Deneyin Amacı: Demir esaslı bir malzemenin borlanması ve borlama işlemi sonrası malzemenin yüzeyinde oluşan borür tabakasının metalografik açıdan incelenmesi. Teorik

Detaylı

STANDART KALİTE PASLANMAZ ÇELİKLERİN KULLANIM ÖZELLİKLERİ

STANDART KALİTE PASLANMAZ ÇELİKLERİN KULLANIM ÖZELLİKLERİ STANDART KALİTE PASLANMAZ ÇELİKLERİN KULLANIM ÖZELLİKLERİ KALİTE ODA SICAKLIĞINDA 800 C'ye kadarki yüksek sıcaklık oksidasyonuna dayanıklılığı iyidir. Oksitleyici ortamda kloride karșı hassastır. Düșük

Detaylı

ALUMİNYUM ALA IMLARI

ALUMİNYUM ALA IMLARI ALUMİNYUM ALA IMLARI ALUMİNYUM VE ALA IMLARI Alüminyum ve alüminyum alaşımları en çok kullanılan demir dışı metaldir. Aluminyum alaşımları:alaşımlama (Cu, Mg, Si, Mn,Zn ve Li) ile dayanımları artırılır.

Detaylı

ELEKTROD NEDİR? Kaynak işlemi sırasında ; Üzerinden kaynak akımının geçmesini sağlayan, İş parçasına bakan ucu ile iş parçası arasında kaynak arkını

ELEKTROD NEDİR? Kaynak işlemi sırasında ; Üzerinden kaynak akımının geçmesini sağlayan, İş parçasına bakan ucu ile iş parçası arasında kaynak arkını ELEKTROD NEDİR? Kaynak işlemi sırasında ; Üzerinden kaynak akımının geçmesini sağlayan, İş parçasına bakan ucu ile iş parçası arasında kaynak arkını oluşturan, Gerektiğinde ergiyerek kaynak ağzını dolduran

Detaylı

2. Sertleştirme 3. Islah etme 4. Yüzey sertleştirme Karbürleme Nitrürleme Alevle yüzey sertleştirme İndüksiyonla sertleştirme

2. Sertleştirme 3. Islah etme 4. Yüzey sertleştirme Karbürleme Nitrürleme Alevle yüzey sertleştirme İndüksiyonla sertleştirme Isıl İşlem Isıl İşlem Isıl işlem, metal veya alaşımlarına istenen özellikleri kazandırmak amacıyla katı halde uygulanan kontrollü ısıtma ve soğutma işlemleri olarak tanımlanır. Çeliğe uygulanan temel ısıl

Detaylı

ÜRÜN KATALOĞU BM TEKNİK

ÜRÜN KATALOĞU BM TEKNİK TR ÜRÜN KATALOĞU BM TEKNİK HAKKIMIZDA Bm Lazer olarak sektörde edindiğimiz tecrübe ile siz değerli müşterilerimize daha kaliteli, güvenilir ve sürdürülebilir hizmet ulaştırmayı hedefliyoruz. 2009 yılından

Detaylı

BA KENT ÜNİVERSİTESİ. Malzemeler genel olarak 4 ana sınıfa ayrılabilirler: 1. Metaller, 2. Seramikler, 3. Polimerler 4. Kompozitler.

BA KENT ÜNİVERSİTESİ. Malzemeler genel olarak 4 ana sınıfa ayrılabilirler: 1. Metaller, 2. Seramikler, 3. Polimerler 4. Kompozitler. MALZEMELER VE GERĐLMELER Malzeme Bilimi mühendisliğin temel ve en önemli konularından birisidir. Malzeme teknolojisindeki gelişim tüm mühendislik dallarını doğrudan veya dolaylı olarak etkilemektedir.

Detaylı

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 5 Çeliklerin standartları. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2014-2015 Güz Yarıyılı

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 5 Çeliklerin standartları. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2014-2015 Güz Yarıyılı MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 5 Çeliklerin standartları Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2014-2015 Güz Yarıyılı Standartlar Örnek TSE Türk Standartları Ensititüsü ASTM American Society for

Detaylı

TÜRKİYE NİN İLK VE TEK PASLANMAZ ÇELİK UZUN MAMÜL ÜRETİCİSİ

TÜRKİYE NİN İLK VE TEK PASLANMAZ ÇELİK UZUN MAMÜL ÜRETİCİSİ TÜRKİYE NİN İLK VE TEK PASLANMAZ ÇELİK UZUN MAMÜL ÜRETİCİSİ 2 I ACinox www.acinox.com.tr I 3 COŞKUN TRAG Coşkun Trading, 1983 yılında demir çelik ticaretine adım atmıştır. Müşteri ihtiyaçları doğrultusunda

Detaylı

GAZ ALTI KAYNAK YÖNTEMİ MIG/MAG

GAZ ALTI KAYNAK YÖNTEMİ MIG/MAG GENEL KAVRAMLAR Metalleri, birbirleri ile çözülemez biçimde birleştirme yöntemlerinden biri kaynaklı birleştirmedir. Kaynak yöntemiyle üretilmiş çelik parçalar, döküm ve dövme yöntemiyle üretilen parçalardan

Detaylı

MAK-205 Üretim Yöntemleri I. (6.Hafta) Kubilay Aslantaş

MAK-205 Üretim Yöntemleri I. (6.Hafta) Kubilay Aslantaş MAK-205 Üretim Yöntemleri I Gazaltı Kaynağı ğı, Tozaltı Kaynağı Direnç Kaynağı (6.Hafta) Kubilay Aslantaş Gazaltı Ark Kaynağı Kaynak bölgesinin bir koruyucu gaz yardımıyla korunduğu kaynak yöntemler gurubudur.

Detaylı

Demirin Kristal Yapıları

Demirin Kristal Yapıları Demirin Kristal Yapıları 1535 C 1390 C 910 C SIVI FERRİT (delta) OSTENİT (gamma) OSTENİT Kübik Yüzey Merkezli (KYM) FERRİT (alpha) FERRİT Kübik Hacim Merkezli (KHM) Kübik hacim merkezli (KHM), Kübik yüzey

Detaylı

PASLANMAZ ÇELİKLERİN KAYNAK KABİLİYETİ

PASLANMAZ ÇELİKLERİN KAYNAK KABİLİYETİ PASLANMAZ ÇELİKLERİN KAYNAK KABİLİYETİ Çeliğin içerdiği krom miktarı % 12 den daha fazla olması durumunda ince bir krom oksit tabakası oluşur ve bu tabaka yüzeyi pasif hale getirir ve dış tesirlere karşı

Detaylı

304-304L - 321-316 - 316L - - 309S

304-304L - 321-316 - 316L - - 309S www.ainoks.com HAKKIMIZDA Ainoks Paslanmaz, zengin iş hacmi ve profesyonel ekibi ile paslanmaz sektörüne hızlı bir giriş yaparak, çok kısa zamanda bir çok başarıya imza atmıştır. Yaptığı ithalat ve ihracatlarla

Detaylı

Doç.Dr.Salim ŞAHİN SÜRÜNME

Doç.Dr.Salim ŞAHİN SÜRÜNME Doç.Dr.Salim ŞAHİN SÜRÜNME SÜRÜNME Malzemelerin yüksek sıcaklıkta sabit bir yük altında (hatta kendi ağırlıkları ile bile) zamanla kalıcı plastik şekil değiştirmesine sürünme denir. Sürünme her ne kadar

Detaylı

ALAŞIM ELEMENTLERİNİN ÇELİKLERE ETKİLERİ

ALAŞIM ELEMENTLERİNİN ÇELİKLERE ETKİLERİ www.muhendisiz.net 1 ALAŞIM ELEMENTLERİNİN ÇELİKLERE ETKİLERİ Maksimum %2,06 karbon içeren demir karbon alaşımları çelik olarak adlandırılır. Çelikler halen günümüzde en yaygın kullanılan malzeme grubunu

Detaylı

MMT440 Çeliklerin Isıl İşlemi 1 Isıl İşlem Yöntemlerinin Sınıflandırılması ve Tanımlanması

MMT440 Çeliklerin Isıl İşlemi 1 Isıl İşlem Yöntemlerinin Sınıflandırılması ve Tanımlanması MMT440 Çeliklerin Isıl İşlemi 1 Isıl İşlem Yöntemlerinin Sınıflandırılması ve Tanımlanması Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2011-2012 Bahar Yarıyılı TS EN 10020 Standardına göre çelikler TS EN 10020 ye göre

Detaylı

Kaynak nedir? Aynı veya benzer alaşımlı maddelerin ısı tesiri altında birleştirilmelerine Kaynak adı verilir.

Kaynak nedir? Aynı veya benzer alaşımlı maddelerin ısı tesiri altında birleştirilmelerine Kaynak adı verilir. 1 Kaynak nedir? Aynı veya benzer alaşımlı maddelerin ısı tesiri altında birleştirilmelerine Kaynak adı verilir. 2 Neden Kaynaklı Birleşim? Kaynakla, ilave bağlayıcı elemanlara gerek olmadan birleşimler

Detaylı

1. Giriş 2. Yayınma Mekanizmaları 3. Kararlı Karasız Yayınma 4. Yayınmayı etkileyen faktörler 5. Yarı iletkenlerde yayınma 6. Diğer yayınma yolları

1. Giriş 2. Yayınma Mekanizmaları 3. Kararlı Karasız Yayınma 4. Yayınmayı etkileyen faktörler 5. Yarı iletkenlerde yayınma 6. Diğer yayınma yolları 1. Giriş 2. Yayınma Mekanizmaları 3. Kararlı Karasız Yayınma 4. Yayınmayı etkileyen faktörler 5. Yarı iletkenlerde yayınma 6. Diğer yayınma yolları Sol üstte yüzey seftleştirme işlemi uygulanmış bir çelik

Detaylı

Isıl İşlemde Risk Analizi

Isıl İşlemde Risk Analizi Isıl İşlemde Risk Analizi Tam Isıl İşlem Çevrimi Isıl işlem öncesi operasyonlar Isıl işlem operasyonları Isıl İşlemde Temel Riskler Isıl işlemde en çok karşılaşılan problemler şunlardır: Su verme çatlaması

Detaylı

Demir, atom numarası 26 olan kimyasal element. Simgesi Fe dir. Demir, yerkabuğunda en çok bulunan metaldir. Yerkürenin merkezindeki sıvı çekirdeğin

Demir, atom numarası 26 olan kimyasal element. Simgesi Fe dir. Demir, yerkabuğunda en çok bulunan metaldir. Yerkürenin merkezindeki sıvı çekirdeğin Demir, atom numarası 26 olan kimyasal element. Simgesi Fe dir. Demir, yerkabuğunda en çok bulunan metaldir. Yerkürenin merkezindeki sıvı çekirdeğin de tek bir demir kristali olduğu tahmin edilmekle birlikte,

Detaylı

MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri

MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri K O C A E L İ ÜNİVERSİTESİ Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri 3 Şekillendirmenin Metalurjik Esasları Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2012-2013 Güz Yarıyılı 3. Şekillendirmenin

Detaylı

1.GİRİŞ. 1.1. Metal Şekillendirme İşlemlerindeki Değişkenler, Sınıflandırmalar ve Tanımlamalar

1.GİRİŞ. 1.1. Metal Şekillendirme İşlemlerindeki Değişkenler, Sınıflandırmalar ve Tanımlamalar 1.GİRİŞ Genel olarak metal şekillendirme işlemlerini imalat işlemlerinin bir parçası olarak değerlendirmek mümkündür. İmalat işlemleri genel olarak şu şekilde sınıflandırılabilir: 1) Temel şekillendirme,

Detaylı

Mikroyapısal Görüntüleme ve Tanı

Mikroyapısal Görüntüleme ve Tanı Mikroyapısal Görüntüleme ve Tanı -Ek Ders Notları- Yrd. Doç. Dr. Enbiya Türedi Aralık 2012 Kaynak: www.metallograph.de 2 Malzeme: 1.7131 (16MnCr5) ötektoid-altı ısıl işlemsiz Büyütme: 500 : 1 Dağlayıcı:

Detaylı

TÜRK STANDARDI TURKISH STANDARD

TÜRK STANDARDI TURKISH STANDARD ICS 01.040.77; 77.080.20 TÜRK STANDARDI TS EN 10020 TÜRK STANDARDI TURKISH STANDARD TS EN 10020 Nisan 2003 ICS 01.040.77; 77.080.20 ÇELİK TİPLERİNİN TARİFİ VE SINIFLANDIRILMASI Definition and classification

Detaylı

BÖLÜM 4 KAYNAK METALURJİSİ

BÖLÜM 4 KAYNAK METALURJİSİ BÖLÜM 4 KAYNAK METALURJİSİ Kaynakta Oluşan Metalurjik Bölgeler Kaynakta Oluşan Metalurjik Bölgeler Kaynak Metalinin Katılaşması Kaynak Metalinin Katılaşması Kaynak Metalinin Katılaşması Tek pasoda yapılmış

Detaylı

2-C- BAKIR VE ALAŞIMLARININ ISIL İŞLEMLERİ 2-C-3 MARTENSİTİK SU VERME(*)

2-C- BAKIR VE ALAŞIMLARININ ISIL İŞLEMLERİ 2-C-3 MARTENSİTİK SU VERME(*) 2-C- BAKIR VE ALAŞIMLARININ ISIL İŞLEMLERİ 2-C-3 MARTENSİTİK SU VERME(*) Sınai bakırlı alaşımlar arasında sadece soğukta iki veya çok fazlı alüminyumlu bakırlar pratik olarak mantensitik su almaya yatkındırlar.

Detaylı

MALZEME BİLİMİ I MMM201. aluexpo2015 Sunumu

MALZEME BİLİMİ I MMM201. aluexpo2015 Sunumu MALZEME BİLİMİ I MMM201 aluexpo2015 Sunumu Hazırlayanlar; Çağla Aytaç Dursun 130106110005 Dilek Karakaya 140106110011 Alican Aksakal 130106110005 Murat Can Eminoğlu 131106110001 Selim Can Kabahor 130106110010

Detaylı

HOŞGELDİNİZ MIG-MAG GAZALTI KAYNAK PARAMETRELERİ. K ayna K. Sakarya Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi. Teknolojisi. Teknolojisi

HOŞGELDİNİZ MIG-MAG GAZALTI KAYNAK PARAMETRELERİ. K ayna K. Sakarya Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi. Teknolojisi. Teknolojisi MIG-MAG GAZALTI KAYNAK PARAMETRELERİ K ayna K K ayna K Teknolojisi Teknolojisi HOŞGELDİNİZ Doç. Dr. Hüseyin UZUN Kaynak Eğitimi Ana Bilim Dalı Başkanı 1 /27 KAYNAK PARAMETRELERİ VE SEÇİMİ Kaynak dikişinin

Detaylı

Elektrik ark kaynağı.

Elektrik ark kaynağı. Kaynak yöntemleri Endüstride kullanılan kaynak yöntemleri çeşitlidir. Ancak bunların bazı ortak özellikleri vardır. Kiminde elektrik akımı ile kaynaklama yapılırken, kiminde bir takım gazlar kullanılarak

Detaylı

Uygulamalar ve Kullanım Alanları

Uygulamalar ve Kullanım Alanları BÖHLER W360 ISOBLOC ılık veya sıcak dövme kalıpları ve zımbaları için geliştirilmiş bir takım çeliğidir. Sertlik ve tokluğun istendiği çok çeşitli uygulamalarda kullanılabilir. Özellikler Yüksek sertlik

Detaylı

MMT440 Çeliklerin Isıl İşlemi 2 Sertleştirme Isıl İşlemi ve Sertleşebilirlik

MMT440 Çeliklerin Isıl İşlemi 2 Sertleştirme Isıl İşlemi ve Sertleşebilirlik MMT440 Çeliklerin Isıl İşlemi 2 Sertleştirme Isıl İşlemi ve Sertleşebilirlik Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 2011-2012 Bahar Yarıyılı 2. Sertleştirme Isıl İşlemi ve Sertleşebilirlik 2.1. Tanımlar 2.2. Su verme

Detaylı

Geleneksel Malzemelerdeki Gelişmeler

Geleneksel Malzemelerdeki Gelişmeler Yeni Malzemeler ve Üretim Yöntemleri Geleneksel Malzemelerdeki Gelişmeler Yrd.Doç.Dr. Aysun AYDAY İleri Teknoloji Ürünü Yüksek Mukavemetli Çelikler Otomobil endüstrisinde yüksek mukavemetli çeliklere önemli

Detaylı

Paslanmaz Çelik Sac 310

Paslanmaz Çelik Sac 310 Paslanmaz Çelik Sac 310 310 kalite paslanmaz çelik stoklarımızda 0,60mm'den 25mm'ye kadar mevcut bulunmaktadır. Bu kalite tipik ateşte 1250 C'ye kadar oksidasyona dayanıklıdır. 800 C'ye kadar sürtünme

Detaylı

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı 1. Basma Deneyinin Amacı Mühendislik malzemelerinin çoğu, uygulanan gerilmeler altında biçimlerini kalıcı olarak değiştirirler, yani plastik şekil değişimine uğrarlar. Bu malzemelerin hangi koşullar altında

Detaylı

KIRIK YÜZEYLERİN İNCELENMESİ

KIRIK YÜZEYLERİN İNCELENMESİ GAZİ ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MEM-317 MALZEME KARAKTERİZASYONU KIRIK YÜZEYLERİN İNCELENMESİ Yrd. Doç. Dr. Volkan KILIÇLI ANKARA 2012 KIRIK YÜZEYLERİN İNCELENMESİ

Detaylı

METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010

METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010 METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010 WEBSİTE www2.aku.edu.tr/~hitit Dersler İÇERİK Metalik Malzemelerin Genel Karakteristiklerİ Denge diyagramları Ergitme ve döküm Dökme demir ve çelikler

Detaylı

Demir-Karbon Denge Diyagramı

Demir-Karbon Denge Diyagramı Demir-Karbon Denge Diyagramı Sıcaklık Demir-Karbon diyagramı Demir, pek çok mühendislik alaşımının temelini oluşturan metaldir. Külçe demir olarak bilinen ve hemen hemen saf durumdaki demir çatı, soba

Detaylı

ÇÖKELME SERTLEŞMESİ (YAŞLANMA) DENEYİ

ÇÖKELME SERTLEŞMESİ (YAŞLANMA) DENEYİ 1. DENEYİN AMACI: Alüminyum alaşımlarında çökelme sertleşmesinin (yaşlanma) mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi ve sertleşme mekanizmasının öğrenilmesi. 2. TEORİK BİLGİ Çökelme sertleşmesi terimi,

Detaylı

METALLER. şeklinde sıralanır. Demir esaslı alaşımlarda karşılaşılan en önemli problem korozyon eğilimlerinin yüksek olmasıdır.

METALLER. şeklinde sıralanır. Demir esaslı alaşımlarda karşılaşılan en önemli problem korozyon eğilimlerinin yüksek olmasıdır. METALLER Malzeme seçimiyle ilgili kararlar hem tasarım hem de imalat faaliyetleri açısından son derece önemlidir. Malzemeler temel olarak metaller, seramikler ve polimerler ile bunların fiziksel birleşiminden

Detaylı

Çift Fazlı Paslanmaz Çeliklerde Yaşlandırma Koşullarının Mikroyapı Özellikleri Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi

Çift Fazlı Paslanmaz Çeliklerde Yaşlandırma Koşullarının Mikroyapı Özellikleri Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi Çift Fazlı Paslanmaz Çeliklerde Yaşlandırma Koşullarının Mikroyapı Özellikleri Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi Alptekin Kısasöz 1,a, Ahmet Karaaslan 1,b 1 Yildiz Technical University, Department of Metallurgical

Detaylı