Paslanmaz çelikler, içeriğinde en az %10,5 Krom (Cr) içeren çelik alaşımlarıdır.
Paslanmaz çeliklerin ayırt edici özelliği yüksek korozyon dayanımı'dır. Korozyon, metallerin çevre ile tepkimeye girdiği elektro-kimyasal bir prosestir. Paslanmaz çelik; altın platin rodyum gibi çoğu ortamda inert kalabilen (çevreyle tepkimeye girmeyen, korozyona uğramayan) soy metallerden biri değildir.
Paslanmaz çeliklerdeki yüksek korozyon dayanımını sağlayan unsur; havayla temas ettiği zaman malzeme yüzeyinin üzerinde, yüzeye kuvvetle tutunmuş, yoğun, sünek, çok ince ve saydam bir krom-oksit tabakası oluşmasıdır. Çok ince olan bu amorf tabaka, gereken pasiviteyi sağlayarak kimyasal reaksiyonlara karşı iç ve dış yapının korunmasını ve paslanmazlığı sağlar. Malzeme kullanılırken üzeri işlense veya çalıştığı yer itibariyle bu üstündeki tabaka yıpransa bile, bu tabaka kendini onararak eski özelliğine tekrar kavuşma özelliğine sahiptir. Titanyum (Ti) ve Alüminyum (Al) gibi malzemelerde de oluşan bu amorf tabaka, paslanmaz çeliğin değerini oldukça arttırır.
Paslanmaz çeliğin içine eklenen bu en az %10,5 Krom (Cr) oranı, çeliğin yüzeysel ve iç yapısının dış etkenlere karşı dayanmasını sağlayarak, paslanmasını engeller. Paslanmaz çeliğin düşük alaşımlı türleri atmosferik koşullara ve doğal suya; yüksek alaşımlı türleri ise asit, alkali çözeltileri ve klorür içeren ortamlara dahi dayanıklıdır.
Paslanmaz çeliklerin, mükemmel korozyon dayanımlarının yanı sıra, değişlik mekanik özelliklere sahip türleri mevcuttur. İçeriğine, Karbon (C), Nikel (Ni), Molibden (Mo), Sülfür (S), Titanyum (Ti), Bakır (Cu), Vanadyum (V), Niobyum (Nb), Nitrojen (N), Wolfram (W), Mangan (Mn) gibi elementler eklenerek veya çıkarılarak özellikleri değiştirilmektedir.
Krom (Cr) paslanmaz çeliklerde korozyon direncini sağlayan başroldeki elementtir. Ferrit dengeleyici bir metaldir, bu nedenle oda sıcaklıklarında yalın Fe-Cr alaşımları (%20 Cr) değerine dek hep ferritli bir iç yapıya sahiptir. Krom (Cr) %20 Cr değerini aşınca sigma evresi baş gösterir. Krom (Cr) kuvvetli bir karbür oluşturucudur.
Karbon (C) östenit dengeleyici bir elementtir. Akma dayanımı (yield strength) ve Çekme dayanımını (tensile strength) arttırarak paslanmaz çelik malzemeye sertlik ve dayanıklılık katar.
Nikel (Ni) östenit dengeleyici bir elementtir. Nikel (Ni) %8'e ulaştığında östenit bölgesi iyice genişler ve iç yapı östenitli kalır. Korozyon ve oksidasyon direncini çok arttırır. Yüksek veya düşük ısılarda mukavemeti ve darbe dayanımını arttırır.
Silisyum (Si) oksitlenme direncini arttırır, ısıya dayanıklı kalitelerde mutlaka katılır, ferrit dengeleyici bir elementtir.
Alüminyum (Al) da ısıya dayanıklı alaşımlarda kullanılır ve Silisyum'un (Si) etkisini güçlendirir.
Molibden (Mo) asitli ve klorür ortamlarda paslanmaz çeliğin pasivite'sini (edilgenlik) güçlendirir ve korozyon direncini arttırır.
Wolfram (W) bir ferrit dengeleyici ve karbür oluşturucudur. Malzemenin mekanik özelliklerini arttırmak için alaşıma eklenirler.
Titanyum (Ti) ve Niobyum (Nb) çok dengeli karbürler oluştururlar, östenitli paslanmaz çeliklere duyarlılaşmayı önlemek için katılırlar.
Mangan (Mn) da Nikel (Ni) gibi östenit dengeleyici bir elementtir. Paslanmaz çeliğin mukavemetini ve dayanıklılığını arttırır. Bazı kalitelerde maliyeti düşürme adına Nikel (Ni) azaltıldığında onun yerine geçer.
Nitrojen (N) temelde östenit dengeleyici bir elementtir ve etkisi Karbon (C) gibidir. Maliyeti düşürme adına bazı östenitli paslanmaz çeliklerde Nikel (Ni) azaltıldığında onun yerine geçer.
Bakır (Cu) zayıf bir östenit dengeleyicidir. Bazı ortamlarda korozyon direncini arttırmak için östenitli paslanmaz çeliklerin bileşimine katılır.
Sülfür (S) paslanmaz çeliklerin işlenebilirliğini arttırmak için eklenir. Fakat korozyon direncini ve kaynaklanma kabiliyetini düşürür.
Düşük ve yüksek sıcaklıklarda kullanılabilen paslanmaz çelik türleri mevcuttur. Standart östenitik paslanmaz çelik kaliteleri 700°C ısıya kadar özelliklerini korurken, Nikel (Ni) ve Krom (Cr) miktarları arttırılmış kalitelerde ısı dayanımı 1150°C'ye kadar çıkabilir. Kaliteler hakkında detaylı bilgiyi websitemizin kaliteler bölümünde bulabilrsiniz. Teknik Metal stoklarında her türlü ısı dayanımına uygun malzemeler mevcuttur.
Kesme, kaynaklama, sıcak ve soğuk şekillendirme, ıslah etme ve talaşlı imalat işlemlerine uygun türleri mevcuttur. Yukarıda belirtilen çeşitli elementler eklenerek veya çıkartılarak paslanmaz çeliklerin kullanım alanları çeşitlendirilmiştir. Hemen hemen her uygulama için farklı bir paslanmaz çelik kalitesi vardır. Paslanmaz çeliklerin doğru kullanımı için, kullanım alanına en uygun paslanmaz çelik kalitesi tercih edilmelidir. Aksi halde malzeme daha kalifiye bir kalitede bile olsa istenen sonucu vermez. Kullanım alanlarına göre en uygun paslanmaz çelik kalitesi için Teknik Metal ekibi ile iletişime geçebilirsiniz.
Paslanmaz çeliklerin mekanik dayanımları sayesinde, normal çelik malzemelerin kullanıldığı yerlerde daha düşük çap ve kalınlıklarda malzemeler kullandırılarak maliyetlerin düşmesi sağlanır. Doğru kalitede paslanmaz çelik kullanımı, hangi kullanım alanında olursa olsun, alternatif malzemelere göre çok daha verimlidir. Fiyat bakımından çelikten daha pahalı olmasına rağmen, az bakım isteyen, bakımı ucuz ve kolay, uzun ömürlü ve dayanıklı malzemelerdir. Malzemelerin toplam ömür maliyeti düşüktür, böylece paslanmaz çelik uzun vadede karbon çelikten daha ekonomiktir.
Paslanmaz çeliklerin hijyenik ve kolay temizlenebilir olması, bu malzemelerin medikal aletler, mutfak, ev eşyaları, gıda ve ilaç sanayinde sık sık karşımıza çıkmasına neden olur. Bu tip sağlık açısından hassas sektörler için paslanmaz çelik vazgeçilmez ve alternatifsiz bir malzemedir.
Paslanmaz çelikler çok farklı yüzey seçenekleri ile karşımıza çıkar. Bu yüzeylerin görünümünün estetik oluşu ve bakımının kolay oluşu alternatif malzemelere karşı tercih sebebi oluşturur. Paslanmaz çelik malzemeler taşlı, fırçalı, satineli, desenli, parlak olarak yüzey işlemi görebilir. Paslanmaz çeliğin belirli kaliteleri ayna parlaklığına varıncaya dek polisaj alabilir. Paslanmaz çelik malzemelere desenli yüzey verilebilir. Bu özellikleriyle paslanmaz çelikler dekorasyonun her alanında karşımıza çıkar.
Paslanmaz çelikler çevre dostu ve tümüyle geri dönüşümlü malzemelerdir.
Nüfus artışı, şehirleşme, kaynak kıtlığı gibi global trendler dünyada uzun ömürlü ve dayanıklı malzeme ihtiyacını arttırmaktadır. Paslanmaz çeliğe olan talep ve paslanmaz çelik tüketimi bu nedenle gün geçtikçe artmaktadır.
(Görsel: Dubleks paslanmaz çelik köprü, Helix Bridge Singapore)
