Çeliklerin Sınıflandırılması ve Kullanım Alanları

Kullanımında kolaylık sağlayabilmeleri açısından çeliklerin sınıflandırılması gerekir.

Birçok gayrete rağmen maalesef global anlamda belirlenmiş olan herhangi bir çelik standardı ya da sınıflandırma kapsamı yoktur. Sınıflandırma ve adlandırma işleyişine dair dünyada kabul gören geliştirilmiş ulusal ve uluslararası Standart Geliştirme Organizasyonları (SDOs), özel endüstriler ya da üreticiler mevcuttur. Ancak bu şekilde çelik standartlarının sınıflandırılması farklı şekillerde yapılması mümkün olabilir. Birbirinden farklı birçok kimyasal bileşimler içermesi yönüyle oldukça güçlü bir element olan çelik, tercih edildiği sınıfa göre değerlendirilir. Çeliğin dayanıklılığı formülün tamamlanması aşamasında eklenecek olan elementlerce belirlenir. Uygulamalar kapsamında ait olduğu kategoriyi belirleyen şey bu olur.

Çelik Nedir?

Çeliklerin sınıflandırılması konusuna geçmeden önce “Çelik nedir?” sorusunu yanıtlayalım. Çelik, demir elementiyle %0,2 ve %2,1 oranı arasında değişen karbon miktarının ve diğer alaşım elementlerinin de eklenmesiyle üretilen metal alaşımlardır.

Çeliklerin Sınıflandırılması

Kullanım yerleri ve özelliklerine göre çeliklerin sınıflandırılması konusu önemlidir. İlgili üreticiler, gerçekleştirecekleri uygulamalar için en doğru ve uygun ürünü seçerken kimyasal bileşim ve mekanik gibi birçok özellikleri dikkate alarak üretim aşamasına geçerler.

Kullanım Alanına Göre

Çeliklerin sınıflandırılması kullanım alanına göre gerçekleştirilebilir. Farklı türleri, kolaylıkla şekillenebilmeleri, dirençli ve paslanmaz olmaları yönüyle çelikler birçok farklı sektörde karşımıza çıkar.

– Karbon Çelikleri

Bütün çelik üretimi kapasitesinin %90’ını oluşturan karbon çelik, donuk ve mat görünümlü yapısıyla dikkat çeker. Düşük karbonlu, orta karbonlu, yüksek karbonlu çelik olarak üç sınıfa ayrılır. Otomotiv sektöründe üretilen parçalar başta olmak üzere gerilimi yüksek olan teller ve bıçakların da üretiminde kullanılırlar.

– Alaşımlı Çelikler

Alaşımlı çelik; karbon, demir, çelik, az oranda fosfor, sülfür, silikon, manganez ve diğer alaşım elementlerini içeren çelik türüdür. %1’den az karbon içermelerinden kaynaklı çeliğin özelliklerini değiştirmek için diğer elementlerden yeterli miktarlarda çeliğe ilave edilerek üretilir. Otomotiv parçaları üretimin yanı sıra deniz taşıtlarının gövdeleri ve mekanik alanlarında sıklıkla tercih edilirler.

– Paslanmaz Çelikler

İçeriğinde %10-%20 arasında krom barındıran parlak paslanmaz çelikler, günümüzde en çok bilinen çelik türündendir. Paslanmaz çelik, esnek yapısı ve kalitesiyle tıbbi ve cerrahi ekipmanların yanı sıra evlerimizdeki birçok ürünlerin temelinde bulunabilirler. Ticari ya da endüstriyel binalar için dış cephe kaplaması uygulamalarında da yararlanılabilir.

– Takım Çelikleri

Takım çeliği, dikkat çeken sertliğinin dışında hem ısıya hem de çizilme gibi problemlere karşı dayanıklı olmasından dolayı metal aletlerin üretiminde yaygın olarak kullanılırlar. Mühendislik malzemeleri, kalıp ve makine parçalarının üretiminde tercih edilirler. Takım çelikleri için istenen özelliklerinin elde edilmesinde en önemli nokta ısıl işlem uygulamasıdır. Üretim yöntemi başarılı bile olsa uygun ısıl işlem yapılmadığı takdirde takım çeliklerinde beklenen özellikler sağlanamaz.

– Yüksek Hız Çelikleri

Diğer takımların işlenmesi aşamasında kesici takım olarak yüksek hız takım çeliklerinden yararlanılır. Çalışma sıcaklığı 400 °C – 600 °C arasındadır. Sert yapıda, yüksek ısıya karşı dayanıklı, aşınma ve darbeye karşı da dirençlidirler. Broş tığları, pafta, freze, matkap ve bazı kesme kalıplarının üretiminde yaygın olarak kullanılırlar.

– Yay Çelikleri

Yay çelikleri istenilen biçimde şekillendirilmeleri ve eski orijinal hâline dönüştürülebilmeleri açısından tüm kuvvetlere dayanıklıdırlar. Deformasyon gibi olumsuzluklara sebep olamadan bükülebilme, sıkıştırılabilme ve uzatılabilmeleri yay çeliklerinin yüksek akıma dayanıklı olduklarının en iyi göstergesidir. Testere bıçakları, antenler, yaylar, çim biçme makinesi parçaları, kilit uçları, kazıyıcılar ve pul gibi nesnelerin üretiminde kullanılan yaygın malzemelerdendir.

Kimyasal Bileşenlerine Göre

Çeliklerin sınıflandırılması kimyasal bileşenleri kapsamında da yapılabilir. Sade karbonlu çelikler ve alaşımlı çelikler olarak dikkat çekerler.

– Sade Karbonlu Çelikler

Çelik, karbon, az oranda fosfor, demir, silikon, sülfür ve %1,5’u aşmayacak oranda manganez içeren çeliklere sade karbonlu çelikler adı verilir.

– Alaşımlı Çelikler

Alaşımlı çeliklerde sade karbonlu çeliklere oranla yüksek dayanıklılık özelliği göze çarpar. Jet motorlarından uzay mekiğine kadar ağır üretim gerektiren alanlarda kullanırlar.

– Az Alaşımlı Çelikler (Düşük Alaşımlı Çelik)

Düz karbonlu çeliklere kıyasla çok üstün mekanik özellikler elde edilmesini sağlayan; krom, molibden ve nikel gibi alaşım elementlerinin eklenmesiyle oluşan çelik türüdür.

– Yüksek Alaşımlı Çelikler

Krom, molibden ve nikel gibi alaşım elementlerini yüksek miktarda içeren çelik türüne yüksek alaşımlı çelik denir.

Karbon Oranına Göre

Düşük karbonlu, orta karbonlu, yüksek karbonlu takım çelikleri şeklinde çeliklerin sınıflandırılması yapılabilir.

– Düşük Karbonlu Çelikler

Yaklaşık %0,20 oranı kadar karbon içerdiklerinden yumuşak çelik olarak da adlandırılmaktadırlar. Düşük karbonlu çeliklerdeki karbon oranı nedeni ile ısıl işlemde çekirdekte sertleşme sağlanamaz sadece yüzey sertleştirme yöntemleri kullanılabilir.

– Orta Karbonlu Çelikler

%0,20 ve %0,60 gibi oranlar arasında karbon içeren orta karbonlular, ısıl işleme elverişlidirler. Orta karbonlu çeliklerin işlenebilirliği ve kaynaklanabilirliği düşük karbonlu çeliklere göre daha düşüktür. Isıl işlem aracılığıyla istenilen derecede sertleştirilebilirler. Makine imalat endüstrisinde fazlasıyla kullanılırlar.

– Yüksek Karbonlu Çelikler

%0.60’dan fazla karbon içeren çeliklere yüksek karbonlu çelikler denilmektedir. İçerdikleri karbon miktarıyla oldukça yüksek dirence sahiptirler. Isıl işlem desteğiyle daha da sertleştirilmeleri mümkündür. Özellikle pres kalıplar gibi aşınma direncine ihtiyaç duyulabilecek özel alanlarda kullanılabilirler.

Alaşım Elementi Miktarına Göre

Çeliklerin sınıflandırılması aşamasında alaşım elementi miktarı büyük rol oynar. Uygulama alanı ve işlevine göre seçilen alaşım element miktarı çeliğin özelliğine büyük katkı sağlar. Dayanıklılığı artırır. Sertleştirmeyi hızlandırır ve kolaylaştırır. Korozyona karşı direnç gösterir. Yüksek ısıl işlemlere karşı dayanıklılığı artırır. Isı etkisiyle meydana gelebilecek genleşme gibi durumları en iyi şekilde ayarlar. Elektrik direncini ve mıknatıslanma işlevini maksimum düzeye çıkarır.

Aşağıda yer alan tablo üzerinden alaşım elementlerinin çelik üzerindeki etkilerini detaylı şekilde inceleyebilirsiniz.

Mekanik Özelliklerine Göre

Mekanik özelliklerine göre de çeliklerin sınıflandırma işlemi büyük önem taşır. Çeliğin en önemli özelliği, mekanik özeliklerdir. Çelik türlerine göre değişen bu mekanik özellikler; çekme mukavemeti, uzama, büzülme, yorulma direnci, akma sınırı, darbe dayanıklılığı ve sertliktir.

Kalitelerine Göre

Çeliğin kalitesi, çeliklerin sınıflandırılması açısından belirleyici bir unsurdur.

Karbon Çelik Çubuk

Karbonu %0.02 ile teorikte %2.0 pratikte %1.2 arasında olan çeliklerdir. Bu çelikleri değişik kesitlerde, geniş ölçü ve boy aralığıyla satın almak için Akçelik iletişim sayfamız üzerinden sipariş edebilirsiniz

Karbon Çelik Levha

Standart, soğuk çekme, dövme, gemi sacı ve basınçlı kap üretimine uygun kalitelerde karbon çelik levhalar bulunur.

Sıcak Hadde – Soğuk Hadde Saclar

Sıcak ya da soğuk hadde sacların üretim aşamasında ticari, derin çekme ve özel durgun çelikten imal edilmiş kalitede çelikler yer alır.

Alaşımlı Isıya Dayanıklı Plakalar

Genel yapı çeliği, çekme ve basınçlı kap üretimi için ideal kalitede ısıya dayanıklı alaşımlı plakalar elde edilebilir. 

Sıcak Haddelenmiş Çelik Çubuklar

Standart, aks mili, dövme, rulman üretimi ve silah namlusuna uygun kalitelerde sıcak haddelenmiş çelik çubuk seçenekleri dikkat çeker. Sıcak haddelenmiş çubukları değişik kesitler ve geniş ölçü aralıklarıyla satın almak isterseniz Akçelik iletişim sayfamız üzerinden görüşme sağlayabilirsiniz.

Üretim Metotlarına Göre

Çeliklerin sınıflandırılması üretim metotlarına göre de gerçekleştirilmektedir.

Sıcak Haddelenmiş Çelikler

Otomotiv, makine ve savunma sanayi sektörlerinde kullanılan sıcak haddelenmiş çeliklerin imalat aşamasında karbon yüzdesinin değiştirilmesiyle ve alaşım elementlerinin eklenmesiyle farklı kalitelerde çelikler üretilebilir.

Soğuk Haddelenmiş Çelikler

Soğuk haddelenmiş çelikler; havalandırma, beyaz eşya, otomotiv sektörünün üretiminde tokluk, süneklik ve dayanıklılığa bütünsel olarak ihtiyaç duyulan alanlarda tercih edilir.

Üretimde Kullanılan Yöntemler

Siemens-Martin, oksijen konverter ve pota çeliği gibi alternatifler, üretimde kullanılan yöntemlerine göre çelik kalitesini belirleyici unsurlar arasındadır.

Bessemer ve Thomas yönteminde eriyik hâlde bulunan çeliğin içerisine hava gönderilir.

Bazik oksijen konventörü yönteminde ise saf oksijen kullanılarak oksitleme yapılır.

Kesit Şekillerine Göre

Çelikler üretim aşamasında farklı kesitler yapılarak piyasaya sunulurlar. Altı köşe çubuk, yuvarlak çubuk, plaka, sac ve profil olmak üzere birçok kesitlerle satılırlar.

Çeliklerin sınıflandırılması ve çeliklerin kullanım alanlarına yönelik ihtiyaç duyabileceğiniz tüm üretim çözümleriniz için Akçelik olarak bizlerle iletişime geçebilirsiniz.