XXI NKEL VE YÜKSEK NKELL ALAIMLAR

Transkript

1 XXI NKEL VE YÜKSEK NKELL ALAIMLAR Her ne kadar bunları çeliklerle bütünletirmek mümkün deilse de korozyona ve yüksek sıcaklıkta mekanik ve kimyasal mukavemet bakımından paslanmaz çeliklerin kullanılma oranlarını devam ettirdiklerinden ve ayrıca çeliklerin kaynaı için bazen kaynak malzemesi olarak kullanıldıklarından bu alaımların kaynaının ortaya çıkardıı metalürjik sorunları kısaca irdeleyeceiz. Nikel esaslı balıca alaımlar unlardır : 1) Ni-Cd alaımları; genellikle % Cd ve % 10'a kadar Fe içerirler; 2) Ni-Cu alaımları; % Cu içerirler; 3) Ni-Mo alaımları; % Mo içerirler. Bunların dıında ayrı ayrı veya yanı zamanda Cr, Mo, W, Co içeren çok sayıda kompleks alaım da vardır. Bunları aaıda, tanındıkları patent adlarıyla (Trade name) zikredeceiz. Nikelin kristal dokusu merkezli yüzeyli kübik sistemdir; bu itibarla austenitik paslanmaz çeliklerinkine benzer bir austenittir. Bütün nikel esaslı alaımlar bu dokuyu haiz olmakla birlikte içerebildikleri ilâve elementler bazen kompleks karbürler veya metaller arası bileiklerin ortaya çıkması sonucuna götürürler. Nikel, ticarî olarak saf, sünek (maleabl) nikel, nominal safiyeti % 99,4; korozyona yüksek mukavemeti haiz olup magnetiktir. Düük karbonlu nikel (azami % 0,02 C), ticarî olarak saf, azami sünekliin arandıı yerlerde, özellikle 325 C'ın üstünde sıcaklıkta çalıacak parçalarda kullanılır. Korozyona mukavemeti nikelinkinin aynidir. Duranickel, yalandırma ile sertleebilir yüksek nikelli alaım. Korozyona yüksek mukavemet ile birlikte yüksek mekanik mukavemet (ısıl ileme göre kg/mm 2 ) ve sertlii ( Brinell) haiz olup yalandırma ile sertlemi halde hafifçe magnetik, yumuak halde magnetik deildir. Her ne kadar geni ölçüde korozyona dayanır yay, diafragm ve benzeri eilir parçalar için kullanılırsa da genel olarak bu alaım kaynakla birleitirilmez, Monel, yaklaık % 67 Ni ve % 30 Cu'lı alaım. Yüksek mukavemet (53 kg/mm 2 ), sertlik (125HB) ve tokluu haiz olup korozyona iyi mukavemet arz eder. Hafifçe magnetiktir. Monel «402», hafifçe daha düük nikelli bir Ni-Cu alaımı; sülfürik asit eriyikleri içinde çalıan yüklenmi parçalarda kullanılır. Monel «403», düük permeabiliteli Ni-Cu alaımı; magnetik olmayan ve elektronik uygulamalar için. «K» Monel, magnetik olmayan, yalandırma ile sertleebilen Ni-Cu alaımı; yaklaık % 3 Al içerir. Mukavemet ve sertlii, özellikle kalın kesitlerde bazı ısıl ileme tabi tutulmu alaımlı çeliklerinkilerle mukayese edilebilir derecede olup korozyona mukavemeti Monel'inki gibidir. «K» Monel, çökelme tipinde ısıl sertleebilmeye cevap verip Monel 400'lerin korozyona KARBONLU VE ALAIMLI ÇELKLERN KAYNAI, Burhan Ouz, OERLIKON Yayını,

2 mukavemet nitelii ile ısıl ileme tabi tutulabilir alaımlı çeliklerin mekanik özelliklerini birletirir. «R» Monel, iyi ilenebilir Ni-Cu alaımı olup Monel'den farkı daha yüksek miktarda kükürt içermesindedir. Bu ilâve kükürt korozyona mukavemet ve ilenebirlirlii bozmaz. «KR» Monel, aynen «K» Monel gibi fakat daha üstün ilenebilirlii haizdir. Inconel, yaklaık % 77 Ni ve % 16 Cr'lu, yüksek mukavemetli (ısıl ileme göre kg/mm 2 ) magnetik olmayan alaım. Tufal dökmediinden yüksek sıcaklıklarda çalımalar için geni ölçüde kullanılır. Inconel «X», yalandırma ile sertleebilen Ni-Cf alaımı; magnetik olmayıp sertletirici element olarak alüminyum, kolombium, titanium içerir. 825 C'a kadar sıcaklıklarda iyi mekanik mukavemeti (soukta, ısıl ileme göre kg/mm 2 ) haiz olup korozyon ve yüksek sıcaklıkta oksitlenmeye mukavemet bakımından Inconel'e edir. Inconel «W», yalandırma ile sertleebilen Ni-Cr alaımı; nconel «X»'inkinden hafifçe düük mekanik özellikleri haiz. Inconel «604», kolambium içeren, yalandırma ile sertlemeyen i alaımı olup mekanik özellikleri Inconel'inkilerden üstündür. Inconel «625», molibden ve niobium ile güçlendirilmi olup bu elementler ona, ısıl ileme gerek görülmeden, yüksek bir mekanik nitelikler düzeyi salar. Oksitlenmeye mukavemetinin yanısıra bu alaım baka ortamların da korozif etkisine karı koyar. Inconel «702», Al ve Ti ihtiva eden Ni-Cr alaımı. Yüksek sıcaklıklarda oksitlenmeye yüksek mukavemetin arandıı hallerde kullanılır. Inconel «718», yalandırma ile sertleebilen Ni-Cr alaımı olup 650 C'a kadar sıcaklıklarda fevkalâde yüksek akına sınırını haizdir (ısıl ileme göre soukta kg/mm 2 ). Fevkalâde bir kaynak kabiliyetini haiz olup tam ısıl ilem görmü halde kaynak edilebilir. Ni-o-nel, Ni-Fe-Cr alaımı olup çeitli redükleyici ve oksitleyici asitlere, özellikle sülfürik asit (%40'a kadar) ve fosforik asitlere karı mükemmel korozyon mukavemeti arzeder. Incoloy «DS», oksitlenmeye ve ısıya yüksek mukavemetli Ni-Fe -Cr alaımı. Ilımlı sülfitleyici atmosferlere, yeil küfe, ergimi siyanürlere ve nötr tuzlara dayanıklıdır. Incoloy «800», Incoloy «DS» ile aynı fakat daha düük Si içerikli. Petrokimya sanayiinde kraking ve reforming ilemlerinde olduu gibi karbonlu hidrojenlerin pirolizi için kullanılır. Incoloy «825», Cu ve Mo ilaveli Ni-Cr-Fe alaımı. Özellikle, nitrür ve niobium ilâvesiyle pekitirilmi olup 1000 C'a kadar sıcaklıklarda petrokimya endüstrilerinde kullanılır. Incoloy «825», Cu ve Mo ilaveli Ni-Cr-Fe alaımı. Özellikle, nitrik-sülfürik-fosforik asid karıımları gibi sıcak asid ve oksitleyici koullara mukavemet için gelitirilmitir. Yüksek nikel içerii alaıma hafif asidik klorürlerin varlıında gerilme-korozyon çatlakları ve karıncalanma (pitting) etkilerine karı iyi bir mukavemet verir. Ayrıca mekanik özellikleri de iyidir. Nimonic «75», Inconel'inkilerle mukayese edilebilir mekanik özellikler, oksitlenmeye ve korozyona mukavemeti haiz Ni-Cr alaıma. Nimonic «80A», yalandırma ile sertleebilir Ni-Cr alaımı; oksitlenmeye, korozyona ve KARBONLU VE ALAIMLI ÇELKLERN KAYNAI, Burhan Ouz, OERLIKON Yayını,

3 sürünmeye yüksek mukavemeti haiz olup yüksek zorlamalara maruz parçalarda kullanılır. Nimonic «90», yalandırma ile sertleebilir Ni-Cr-Co alaımı olup oksidasyon ve korozyona yüksek mukavemetle birlikte Nimonic «80» inkinden daha üstün sürünmeye mukavemet özelliklerini haizdir. Genellikle Nimonic alaımlar gaz türbini parçaları, ısıl ilem donanımı ve oksitlenmeye mukavemetle birlikte yüksek sıcaklıklarda mekanik özelliklerin gerekli olduu sair ilerde kullanılırlar. Hastelloy B, klorhidrik aside mukavemet için gelitirilmi Ni-Mo-Fe alaımı; aynı zamanda hidrojen klorür gazı ve sülfürik, asetik ve fosforik asitlere de mukavimdir. Hastelloy C, korozyona dayanıklı alaımlardan en çok kullanılanlardan biri olup bir Ni- Mo-Cr-Fe alaımıdır. Kuvvetli oksitleyici ajanlara ve 1100 C'a kadar oksitleyici ve redükleyici atmosferlere dayanıklı olup yüksek sıcaklıklarda mükemmel mekanik mukavemet özelliklerini haizdir. Hastelloy D, içine az miktarda sair alaım elementleri ilâve edilmi bir Ni-Si alaımı olup sadece dökme halde bulunur. Bütün younluklarda ve kaynama noktası sıcaklıına kadar sülfürik aside olaanüstü mukavemeti haizdir. Bu alaım aynı zamanda organik asitler ve asit tuzları da dahil, sair koroziflere dayanıklıdır. Hastelloy R-235, nikel esaslı bir Cr-Mo-Fe'li yatak alaımıdır. Korozif etkilerine dayanan bir Ni-Cr-Mo-Fe alaımıdır. Alaım, her younluk ve sıcaklıkta asetik, formik ve nitrik asitlere ve düük younluk ve sıcaklıklarda sülfürik ve kromik asitlere fevkalâde mukavemet arzeder. Hastelloy R-235, nikel esaslı bir Cr-Mo-Fe'li yatak alaımıdır. Oldukça Al ve Ti içerir ve çökelme ile sertleen bir malzemedir. Alaım yüksek sıcaklıkta çalıma için gelitirilmi olup 950 C'ta iyi mekanik mukavemet özelliklerini haizdir. Bu alaım sadece hadde ününü halinde bulunursa da ona edeerde bir dökme alaım olan GMR satılmaktadır. Hastelloy W, balangıçta farklı alaımları birletirmek için meydana getirilmi bir Ni-Mo- Cr-Fe alaımıdır. yi yüksek sıcaklık özelliklerini haiz olup geni ölçüde uçak gaz türbini endüstrisinde kullanılmıtır. Hastelloy X, yüksek sıcaklıklarda çalıma için gelitirilmi bir Ni-Cr-Mo-Fe alaımı olup 1200 C'a kadar yüksek mekanik ve oksitlenme mukavemetini haizdir. Bu alaım özellikle oksitleyici, redükleyici ve nötr atmosferlere dayanması bakımından faydalıdır. Yüksek sıcaklıklarda kimyasal ve mekanik olarak stabil ve oksitleyici, redükleyici ve sair yüksek sıcaklıkta korozif atmosferlere iyi dayanıklı birçok Ni-Cr alaımları mevcuttur. Bunlar dökme ve hadde ürünü halinde imâl edilip geni ölçüde rafineri ve çelik haddehane teçhizatında kullanılırlar. Bu alaımlar genellikle ısıl ilem ocakları aksamı, semantasyon kutuları, kimyasal proses teçhizatı ve sair yüksek sıcaklıklarda çalıan aparatlarda uygulama yeri bulurlar. KAYNAK YÖNTEMLER Çelie uygulanabilen birletirme usulleri, bazen küçük deimelerle, nikel ve yüksek nikelli alaımlara da uygulanabilir. KARBONLU VE ALAIMLI ÇELKLERN KAYNAI, Burhan Ouz, OERLIKON Yayını,

4 Münasip ekilde uygulanan her kaynak yöntemi memnuniyet verici birlemeler hasıl ettiinden her durumda yöntem seçimine aaıdaki faktörler hâkim olur : 1. Kaynak, sert lehim veya lehimden hangisinin uygulanacaının saptanması için teçhizatın maruz kalacaı korozif çevre. 2. Birletirilecek malzemenin kalınlıı. 3. stenilen birleme mukavemeti. 4. Bireysel birlemelere ve birleecek parçaların çevresine eriebilme. Asetilenden baka gazlarla nikel ve yüksek nikelli alaımların gaz kaynaı, eriilen sıcaklıklar yetersiz olacaından, mümkün deildir. Bütün yüksek nikelli malzemelerin kaynaklı birlemelerinde iyi özellikler görülür öyle ki ne ısıl, ne de kimyasal (pasivasyon) kaynak sonrası ilemi, korozyon mukavemetini koruma veya iade etmek amacıyla gerekli olur veya tavsiye edilir. Buna bazı istisnalar aaıda «kaynaın ısıl etkisi ve ısıl ilem» bahsinde görülecektir. Mekanik ve korozyon mukavemeti bakımından birlemeler ana metale edeerde olur. Mamafih bazı artnamelere uyabilmek veya yalandırma sertlemesi için bir ısıl ilem uygulanabilir. Bu yüksek nikelli malzemelerin uzama katsayıları çeliinkilere az çok eit olduundan kaynak deformasyonları aynı ekildeki çelik kaynaklarında görülenlerin aaı yukarı aynıdır. Her ne kadar yukardaki tabloda, kullanılabilecek kaynak yöntemleri verilmise de bunun sadece bir iaret mahiyetinde olup herhangi bir özel yöntemin uygulanmasına malzemenin metalürjik hal ve koullarının etken olduu akılda tutulacaktır. Aaıda söyleyeceklerimiz, yine alttaki tabloda gösterilen koullarda tavlanmı malzemeye aittir. Çökelme sertlemeli alaımlar, birlemede mekanik nitelikleri tam olarak elde edebilmek için tabloda gösterilen kaynak sonrası ısıl ilemlere tabi tutulacaklardır. Katı Eriyik Alaımları Katı eriyik alaımları, ezcümle Nikel (200 ve 201); Monel 400; Inconel 600, 625; Incoloy DS, 800, 807, 825; Nimonic 75, PE 13, Brightray ve Nilo alaımları her kalınlıkta, oldukları gibi kaynak edilebilirler. Her ne kadar bir miktar souk çalımaya izin verilirse de yukarda söylendii gibi malzeme, kaynaktan önce tavlanmı halde bulunacaktır. zin verilen souk çalııma miktarı alaıma ve parçanın dizaynına göre deimekte ise de basit eme ve kıvırma ilemleri kaynaktan önce yeniden tavlanmayı mutlaka gerektirmez. Bu alaımlarda meydana gelen IEB, «kaynak çürümesi» ya da sivri sertleme gibi olasılıkları beraberinde getirmez ve normal olarak herhangi bir kaynak sonrası ısıl ilem istemez. Arızi olarak, tesisat kostik soda, flüosilikatlar ve bazı cıva tuzlarıyla temas halinde çalııyorsa, bir gerilim giderme tavı istenebilir. KARBONLU VE ALAIMLI ÇELKLERN KAYNAI, Burhan Ouz, OERLIKON Yayını,

5 Örtülü elektrod TIG MIG Oksi- asetilen Cu sert lehim Nikel X X X X X Alçak Karbonlu Nikel X X X X Duranikel Monel X X X X X "R" Monel X X X X X "K" Monel ve "KR" Monel X X X X Inconel X X X X X Inconel "X" X X X Inconel "W" X X X Incoloy X X X X X Nlmonic "75" X X X X Ni-o-nel X X X Inconel "700" X Inconel "604" X X X X X Inconel "702" X Inconel "718" X Monel "402" X X X X X Monel "403" X X X X X Hastelloy B X X X Hastelloy C X X X Hastelloy D X Hastelloy W X X X Hastelloy X X X X Hastelloy R-235 X X X x = Uygulanır. = Uygulanmaz. Çökelme Sertlemeli Alaımlar Çökelme sertlemeli alaımlar, ezcümle Monel K-500; Inconel X-750 ve 718i, Nimonic 80A, 90, 263, PE16 ve PK33, maksimum mekanik özelliklerini gelitirebilmek için ısıl ileme gerek gösterirler. KARBONLU VE ALAIMLI ÇELKLERN KAYNAI, Burhan Ouz, OERLIKON Yayını,

6 Malzeme Sekil Kaynak için malzemenin tercih edilen koulu Kaynaktan sonra ısıl ilem Sıcaklık C Sıcaklık o C Nikel Bütün Tavlama HS (1) Gerekmiyor Monel 400 Bütün Tavlama HS Gerekmiyor Monel K-500 Bütün Eriyik ilemi SD (2) 16 sa/590/ocakta 480'e souma / HS veya SD Inconel 600 Bütün Tavlama HS Gerekmiyor Inconel 625 Bütün Tavlama Eriyik tavlaması Gerekmiyor Inconel 718 Bütün Tavlama Eriyik ilemi Gerekmiyor Inconel 750 Bütün 600 m altında çalımada tavlama 'm üstünde çalımada 4 sa/ sa/700 tavlama 1150 Incoloy DS Bütün Tavlama HS Gerekmiyor Incoloy 800 Bütün Tavlama HS Gerekmiyor Incoloy 807 Bütün Tavlama 1150 Gerekmiyor Incoloy 825 Bütün Tavlama HS Gerekmiyor Nimonic 75 Bütün Tavlama HS Gerekmiyor Nimonic 80 A Tavlama 3 dak/1150/tbs (3) Levha Nimonic 90 veya SD 1sa/925/HS+4sa/750/HS Nimonic 263 Levha Tavlama 3-10 dak/115/tbs 8 sa/800/hs Nimonic PE13 Bütün Tavlama 1180.HS Gerekmiyor Nimonic PE16 Levha Tavlama 15dak/1040/HS 1 sa/900/hs+8sa/750 HS - En üstün sürünme 2 sa/800/hs+16sa/700/hs - En üstün çekme Nimonic PK33 Levha Tavlama 10-15dak/1100/TBS 15 dak / 1100 /HS+4 sa/850/hs Brightray (4) B Brightray C Brightray F Bütün Tavlama HS Gerekmiyor Brightray S Nilo alaımları (4) Bütün Tavlama HS Gerekmiyor (1)Havada souma (2)Suya daldırma (3)Tuz banyosuna daldırma (4)Henry Wiggin and Co'nin patentleri Katı eriyik alaımlarında olduu gibi bunlarda da kaynak, tavlı halde yürütülecektir. Bu alaımlar üzerinde kaynakların çounluu TIG veya direnç kaynaı yöntemiyle olmaktadır. Inconel 718 dıında bu alaımların tümü Ni-Al-Ti çökelme sertlemesi sistemi üzerine kuruludur. Bu Ni-Al-Ti sistemi bu alaımları çok hızlı bir çökelme sertlemesine KARBONLU VE ALAIMLI ÇELKLERN KAYNAI, Burhan Ouz, OERLIKON Yayını,

7 sürüklediinden, uygun ısıl ilemin tatbik edilmemesi halinde IEB'de kaynak sonrasında çatlama meydana gelebilir. Ayrıca bazı alaımlar, ezcümle Nimonic 80A, 00 ve PK33, 5 mm'nin üzerinde ergime kaynaı ile birletirilemezler: kaynak metali ve IEB'de mikro çatlaklar meydana gelir. Öbür yandan bu üç alaıma kalın kesitte küt alın fla kaynaı mükemmelen uygulanabilir. Inconel 718, çok daha yava bir sertleme meydana getiren Ni-Nb-Al-Ti sistemi tarafından çökelme sertlemesine uratılır. Böylece bu alaım IEB çatlamasına daha az hassa olup kaynaktan sonra doruca yalandırılabilir. Bunun dıında baka birçok alaıma göre tam ısıl ileme tabi tutulmu halde yeniden kaynak edilmeye daha iyi cevap verir. Yüzey Temizlenmesi Kaynaktan önce birleme yerini çevreleyen yüzeylerin temiz olması elzemidir. Bu temizlik ilemi kaynaktan hemen önce uygulanacak olup bütün ya, kir, kesme sıvıları, oksit tufalı, boya ve atmosferik kirlenmeden hasıl olan ince tabakaların yok edilmesini kapsar. Aksi halde kaynaklar genellikle sıhhatsiz olur. Yüksek sıcaklıklarda yüksek nikelli alaımlar sülfürlerin etkisine açıktırlar; Nikel 200 ve 201 ile Monel 400 özellikle sülfüre hassastırlar. lk ikisinin ve daha az ölçüde olmak üzere sonuncusunun üzerinde, bu endüstriyel atmosferde stok edildiklerinde, sülfür içeren bir ince tabaka (film) oluur. Bu türlü bulamı malzemenin yüzeyi, basit yadan temizlenme eyleminin yetersiz kalması nedeniyle, abrasif yöntemlerle temizlenecektir. Sülfür aynı zamanda ekil verme veya tala kaldırıma eylemleri sırasında kullanılan ya ve greslerden de ileri gelebilir ancak bu tür bulaıcılar bir yadan temizleme ilemiyle yok edilebilirler. Sülfür içeren filmler, kökenleri ne olursa olsun, kaynaktan önce temizleneceklerdir. Sülfür bulaması kaynak metalinde çatlak hasıl etmekle kalmayıp IEB'lerde gevrekleme de meydana getirir. Krom içeren alaımlar sülfürün zararlarına daha az hassas olmakla birlikte yine, kaynaktan önce, her türlü sülfürlü bulaıcıların tam olarak yüzeyden yok edilmesi gereklidir. Levha ve boru imalinde çounlukla alçak ergime noktalı alaımlar kullanılır ve nikel alaımının yüzeyini sarabilen bu malzemelerden her türlü bakiyeler yok edilecektir, aksi halde bunlar kaynak metalinde aır çatlamaya götürürler. Çinko esaslı alaımlardan yapılmı aletlerden geçen çinko, bu tür bulamalara bir örnektir. Bu itibarla, bir paslanmaz çelik fırça, ince taneli ta kullanılarak birleme yerinin sa ve solunda en az 25 mm geniliinde bir alanda kuvvetli bir mekanik temizleme uygulanacaktır. Bunu kimyasal veya solventli yadan temizleme eylemi izleyecek olup ikincisi tercih edilir ve bunun için karbon tetraklorür ya da trikloretilen kullanılır. Birleme yerinin bütün yüzeylerinin temiz olmasına özen gösterilecektir. Bu yollarla temiz, ya, gres ve sair bulaıcılardan temizlenmi bir parlak metal elde edilir ve ancak bundan sonra kaynak eylemine geçilir. Solvent kullanıldıında, özellikle dar hacimli yerlerde, uygun emniyet önlemlerinin alınması önemlidir. KARBONLU VE ALAIMLI ÇELKLERN KAYNAI, Burhan Ouz, OERLIKON Yayını,

8 KARBONLU VE ALAIMLI ÇELKLERN KAYNAI, Burhan Ouz, OERLIKON Yayını,

9 Kaynak Yöntemleri Örtülü elektrodla kaynak Inconel 718 ve X-750; Nimonic 80A, 90, 263, PE 16 ve PK 33 dıında hepsinde, TIG kaynaı hepsinde, MIG, Inconel X-750; Nimonic 80A, 90 ve PK 33 dıında hepsinde, Plasma-ark ile Elektron huzme kaynakları hepsinde, Tozaltı ile oksi-asetilen kaynakları çok azında, Direnç nokta, projeksiyon, diki ve fla kaynaklarıyla gümülü, bakirli ve nikelli sert lehimler hepsinde, kullanılır. Kaynaın ancak bir yüzden yapılması mümkünse, kök paso büyük önem taır. Bu durumda bunun en iyi sonucu bu pasonun TIG ile çekilmesiyle ve uygun destek çubuklarının kullanılmasıyla alınır. Bu destek çubukları için bakır en iyi malzeme olup bunun oyuu iyice sı (maksimum 0,40-0,80 mm derinlikte) olacaktır. Boru kaynaında, destek çubuunun kullanılamaması halinde, borunun içine argon sevkedilmek suretiyle nüfuziyete yardımcı olunur ve dikialtı temiz kalır. Oksi-asetilen ve örtülü elektrod kaynaında bakiye dekapan (fluks) veya cüruf, özellikle parçanın yüksek sıcaklıklarda kullanılması halinde, özenle temizlenecektir. Bunlar yüksek sıcaklıklarda korozif hale gelirler. KAYNAIN ISIL ETKS VE ISIL LEM Yüksek nikelli alaımların bir çounda ark kaynaı ısısının ana metal üzerinde hiç olumsuz etkisi yoktur. Tek etki kaynaın kenarında dar bir erit içinde bir tavlama ile hafif bir tane büyümesinden ibarettir. Bu erit genellikle ısıdan etkilenmi bölge olarak anılar. Mukavemet ve süneklik hissedilir derecede, sadece ana metalle kaynak metali ısıdan etkilenmi bölgeden daha sert oldukları zaman bozulur; plastik olarak uzayacak ilk bölge, ısıdan etkilenmi bölgenin düük akma sınırlı kısmı olacaktır. Bu kısım uzayacak ve deformasyon sertlemesi suretiyle, akı sının ana metalinki veya kaynak metalinkine yaklaana kadar kendini kuvvetlendirecektir. Bundan sonra ibu üç bilekenin her birinde uzama miktarı, her birinin ileme sertlemesi derecesine balı olacaktır. Nikel ve yüksek nikelli alaımların korozyona mukavemeti malzemenin kendisine özgü bir özellii olduundan Ni, Ni-Cu ve Ni-Cr alaımlarından kaynaklı kapların, korozyona mukavemeti sürdürme veya iade etmek için, gerilim giderme veya normalizasyon tavlamasına ihtiyacı yoktur- Bu ilem sadece bazı artnamelere uymak için gerekebilir. Hastelloy Ni-Cr-Mo alaımları çounlukla ciddi korozyon ve yüksek sıcaklık koulları altında çalımak üzere kullanıldıklarından, kaynaın ısıl etkisi önemlidir. Genellikle ısıdan etkilenmi bölgede korozyona mukavemet azalmıtır. Bu itibarla, imkân bulunduu takdirde kaynaı homogenletirmek için kaynaktan sonra en az bir saat süre ile alaımların bir «eriyikletirme» ısıl ilemine tabi tutulması tavsiye edilir. Eer bu uygulama mümkün olamazsa, KARBONLU VE ALAIMLI ÇELKLERN KAYNAI, Burhan Ouz, OERLIKON Yayını,

10 alaımlar aynen kaynaklı haliyle kullanılmalıdır. Bu tavsiyeler, R-235 ve X alaımları dıında bütün nikel esaslı Hastelloy alaımları için geçerlidir. Hastelloy R-235 ve alüminyum ve titanium içeren sair alaımların yüksek sıcaklıkta mukavemeti yalanma ile geliir. Bunun sonucunda, bir «eriyikletirme» ilemi, yalandırmadan önce, kaynak ilemini izlemelidir. Hastelloy X, kaynaklı haliyle aynen kullanılmalıdır. Dier Ni-Cr-Mo alaımlarına gelince, kaynak, Hastelloy D alaımının korozyon mukavemetini bozar. Optimal korozyon mukavemetini ve en düük sertlii elde etmek için alaım «eriyikletirime» ilemine tabi tutulmu halde (ortalama 1000 C, ocakta souma) kullanılacaktır. Keza kaynak alanında optimal özellikleri iade etmek için dökümler de bu ileme tabi tutulacaktır. KAYNAKLARDA SÜNGERLEME Daha önce oksijen ve hidrojenin (veya rutubetin) kaynaklarda süngerleme (gözenekler) oluturduundan söz etmitik. Bu hal, paslanmaz çeliklerde olduu gibi nikel esaslı alaımlarda da görülür. Burada buna azotu da eklemek gerekir, öyle ki azotun nikel esaslı alaımlar içinde erime kabiliyeti katılamada anî olarak azalır. Nikel kaynaklarında karılaılan gözeneklerin balıca sorumlusunun azot olduu ispat edilmitir. Bu süngerlemeden kaçınmak için birleecek kenarların ve kaynak malzemesinin, arkın ısısından gaz halinde ayrıma ürünleri verebilecek maddelerden (oksitler, yalar, boyalar, mürekkep veya tebeirler v:s.) yukarda söylendii gibi temizlenmesi için bütün önlemler alınacaktır. Ayrıca sıvı kaynak banyosunun atmosferden korunmasına da itina edilecektir. Bu önlemler çou kez yetersiz olmakta, biraz alüminyum ve titanium içeren kaynak malzemesi kullanılarak bir metalürjik çözüm yoluna ba vurulmaktadır: bu elementler, azot ve oksijene büyük eilimleri sayesinde sıvı banyosunun etkili bir degazajını salarlar. Ana metalde bu elementler her zaman bulunmaz: bu nedenle, parçaların kalınlıı gerektirmese bile, nikel esaslı alaımların alüminyum ve titaniuim içeren bir kaynak malzemesiyle kaynaı tercih edilir. Kaynak malzemesiz otomatik TIG kaynaklarında dier gazların hasıl ettikleri gözenekleri azaltmak için bazı hallerde hafifçe hidrojen karıtırılmı argon kullanılır; mamafih bu ilâvede % 5'i geçmemelidir. Aksi halde hidrojenin kendisi bu kez gözenek hasıl eder. Ve nihayet MIG kaynaında sadece saf argon kullanılması tavsiye edilir. YÜKSEK SICAKLIKTA ÇATLAMA Nikel esaslı alaımlar yüksek sıcaklıkta dendritler arası çatlamaya hassastırlar. Olgu, genel hatlarıyla, Schaeffler diyagramı anlamında saf austenitik paslanmaz çeliklerde karılaılana benzer. Çatlama keza, katılama dokusunun birlemelerinde, saflıı bozan maddeler veya kükürt, fosfor, oksijen, silisyum gibi elementlerin katılamada toplanmalarından (segregasyon) sonuçlanan sıvı veya gevrek filmlerin varlııyla izah edilir. Nikel esaslı alaımlarda buna bir de, bu alaımlarda az eriyen, kurunu eklemek lâzımdır; kurun, çok az miktarda bulunsa bile dendritler veya taneler arası sıvı filmler mekanizmasıyla KARBONLU VE ALAIMLI ÇELKLERN KAYNAI, Burhan Ouz, OERLIKON Yayını,

11 yine çatlama hasıl edebilir. Keza kükürtün çok belirli etkisi üzerinde de durmak gerekir. Kükürt, nikelle alçak ergime noktalı bir ötektik hasıl eder; bu ötektik metali çatlamaya çok hassas kılar. Ya kalıntıları, içinde kükürt bulunan boya veya kalem izleri metalin yüzeyinde mevcut olunca bu element, austenitik paslanmaz çelikler üzerinde yüzeysel bakır bulamaları konusunda söylenenlere benzer bir mekanizma ile ısıdan etkilenmi bölgelerde çatlama meydana getirebilir. Çatlamayı önleyecek önlemlerden ilki, tabiî olarak souma çekmesi gerilmeleri asgari olacak ekilde birlemelerin tasarlanmasıdır. Çekme gerilmelerinin giderilmesinin zor olduu yüksek sıcaklıkta çok mukavim alaımlar çou zaman kuvvetlice tespit edilmi parçaların imaline girer (örnein türboreaktörler). Genel kaide, kaynaklı konstrüksiyonlarda kükürt, fosfor, oksijen, ve mümkün olan hallerde, silisyumdan yana yeterince fakir ana metal ve özellikle kaynak metali kullanmaktan ibarettir. Özellikle ana metalin kükürt oranının % 0,020-0,025'in, kaynak metalininki de % 0,015'in altında bulunması arzu edilir. Keza kaynak metali ve birletirilecek kenarların kükürt veya kurun ithal edebilecek ya, boya kalıntıları veya kalem izleriyle bulamamı olması için ciddi tedbirlerin alınması önemlidir. Bazı kaynak malzemeleri nispeten yüksek oranda (% 2,5-7) manganez içerirler ki bu takdirde çatlamaya mukavemetin biraz düzeldii sanılır. Tam katılamaya kadar, teekkül ettikçe çatlakları doldurmaya yeterli miktarda bulunması halinde ergiyebilir bir fazın varlıı çatlama bakımından faydalıdır. Bundan istifade ederek % 16 Cr, % 10 Fe, Mo ve Ti içeren nikel esaslı bazı kaynak metallerine % 2 ilâ 3 niobium ilâve edilmitir, Bu alaımlarda motorum karbon, azot, silisyum ve belki de manganezle kompleks bir ötektik oluturur ve fiili olarak % 2 veya daha fazla niobiumun çatlamaya mukavemeti artırdıı görülür. Buna karılık niobium oranı % 1 civarında olursa ters etki yapar. KARBONLU VE ALAIMLI ÇELKLERN KAYNAI, Burhan Ouz, OERLIKON Yayını,