Doğru malzeme seçimi ve kullanımı bir imalat sürecinde dikkat edilmesi en önemli hususların başında gelir. Yanlış malzeme kullanımı, imalat sürecini olumsuz etkileyebileceği gibi; maliyetlerin artmasına, nihai ürün kullanım ömrünün azalmasına ve kullanım giderlerinde artış neden olabilir. Doğru malzeme seçiminde nihai ürünün kullanım şartlarının çok iyi tanımlanması, malzemenin imalat özelliklerini iyi değerlendirilmesi lazımdır. Paslanmaz çelikler çok değişik kalitelerde üretilen malzemelerdir. Bu nedenle malzeme seçiminde sadece mekanik ve kimyasal değerler göz önünde bulundurulmalıdır. Bunun yanında malzemenin boyutları ve yüzey özellikleri gibi unsurlar da dikkate alınmalıdır. Temin fiyatı ucuz olduğu için tercih edilen bir malzeme ilerki kullanımda ciddi boyutta olumsuz sonuçlar doğurabilir
Örneğin 316 kalite paslanmaz çelik kullanılması gereken bir yerde tasarrufa yönelerek 304 kalite paslanmaz çelik kullanımı, maliyet açısından bir avantaj sağlıyor gibi görünsede; ürünün kullanım ömrüne olumsuz etki yapması yanında kullanım şartlarına bağlı olarak personel üzerinde yararlanma ve ölümlere neden olabilecek kazalara da yol açabilir. Bu bölümde piyasada en çok kullanılan paslanmaz çelik türlerinin bazılarına ait bilgiler verilmektedir. Ayrıca bu malzemelerin uluslararası geçerliği olan standartlara göre tanımları da belirtilmiştir. Bu malzemelerle ilgili daha detaylı özellikler 10. bölümde yer almaktadır. Yüzey ile ilgili özellikler ise 8. bölümde detaylı olarak verilmiştir. 9. bölümde ise paslanmaz çelik temininde yararlı olabilecek boyutlar ve diğer fiziksel özelliklere ait bilgilere yer verilmiştir.
ASTM Standardı
304
304L
304LN
309/309S
EN Standardı
1.4301
1.4306
1.4311
1.4828/1.4833
UNS Standardı
S30400
S30403
S30453
S30900/S30908
Sınıfı
Ostenitik
Ostenitik
Ostenitik
Ostenitik
%0.2 Akma Dayanımı (MPa)
Enaz 200 (tavlanmış) 500'e kadar (soğuk had.)
Enaz 190 (tavlanmış) 500'e kadar (soğuk had.)
En az 270 (tavlanmış)
Enaz 230 (309) En az 210 (309S)
Çekme Dayanımı (MPa)
500 (tavlanmış) 700 (soğuk Had.)
470 (tavlanmış) 660 (soğuk had.)
550-750
500-750 (309) 500-750 (309S)
Sertlik (HRB)
130-180
130-170
150-210
223 (309) /192 (309S)
Tavlama Sıcaklığı (°C)
1000-1100
1000-1080
1000-1100
1050-1100
Sıcak Şek. Verme Sıc. (°C)
1150-850
1150-850
1150-850
1150-850
Soğuk Şekil Verme Özelliği
Çok iyi
Çok iyi
Çok iyi
Çok iyi
Talaşlıİmalat Özelliği
Uygun takım ve soğutma ile
Uygun takım ve soğutma ile
Uygun takım ve soğutma ile
Uygun takım ve soğutma ile
Kaynak Kabiliyeti
Gaz eritme dışındaki yöntemler için mükemmel
Gaz eritme dışındaki yöntemler için mükemmel
Gaz eritme dışındaki yöntemler için mükemmel
Gaz eritme dışındaki yöntemler için mükemmel
Korozyon Dayanımı
Atmosferde kuru havada korozyona dayanımı mükemmel. Nemli olmayan nötr ortamlarda iyi.
Korozyon dayanımı 304'e benzerdir. Ek olarak tanelerarası korozyona ve gerilmeli korozyon
çatlamasına da dayanıklı.
Nitrik aside dayanımı iyi.
Korozyon dayanımı 304'e benzerdir.
Ek olarak azot katkısıyla mekanik
özellikler iyileştirilmiştir.
Kükürtlü gazlara karşı: orta
(309), az (309S).
Azotlu gazlara karşı:
mükemmel (309), az (309S)
Yüksek Sıcaklıkta
870 (°C)'ye kadar tufal oluşumu
görülmez. Oksitleyici ve nemli
klorürlü ortamlarda gerilme korozyonu
çatlaması görülebilir.
900°C'ye kadar tufal oluşumu görülmez.
900°C'ye kadar tufal oluşumu görülmez. 400°C'ye kadar tanelerarası
korozyona iyi direnç gösterir. Mekanik zorlama altında 500 °C'a kadar
Yüksek sıcaklık malzemesidir.
1000°C'ye kadar tufal oluşumu
görülmez. Çekme dayanımı ve
sürünme özellikleri iyidir.
Kullanım Alanları
En yaygın olarak kullanılan paslanmaz
çelik. Ev eşyaları, mutfak cihazları.
Mimarı ve otomotiv uygulamalar. Düşük
sıcaklıklarda da kullanılabilir.
304'e benzer. Ancak kaynak
sonrasında tavlanması mümkün
olmayan parçalarda kullanılır.
Özellikle derişik nitrik asitli
ortamlar için.
304L'e benzer. Ancak mekanik özellikleri daha iyi.400°Ca kadar sürekli işletme koşullarında kullanılabilir. Kimya-süt, ve
fermentasyon tesislerindeki basıçlı kap ve
Isıya dayanıklı uygulamalarda kullanılır. Fırın yapımı, ısıtıcılar, sementasyon kutuları, tav kapları vs.
Molibden katkısı ile korozyon
dayanımı gelişmiştir. Ilık ve klorür
içeren ortamlarda noktasal ve aralık
korozyonu daha iyidir. Havada,
sanayi atmosferlerinde, deniz
suyunda rahatlıkla kullanılır.
316'ya benzerdir. Ancak ek olarak
tanelerarası korozyon hassasiyeti
oluşmaz. İndirgeyici asitler, deniz suyu
ve diğer noktasal korozyon oluşacak
yerlerde kullanılabilir.
316'ya benzerdir. Titanyum ile
içyapı stabilize edildiğinden,
tanelerarası korozyon hassasiyeti oluşmaz.
Kaynaklı durumda dahi 400°Cye
kadar sürekli kullanılabilir.
Yüksek Sıcaklıkta
Yüksek sıcaklık malzemesidir.
1000-1050 °C'ye kadar tufal
oluşumu görülmez. Çekme dayanımı
ve sürünme özellikleri iyidir
Molibden ilavesi, yüksek sıcaklık dayanımı da arttırır. 1000°C'ye kadar tufal oluşumu görülmez. 425-860 C aralığında sürekli kullanılırsa tanelerarası korozyon!
316'ya benzerdir. Ancak karbon
miktarı düşüktür ve karbür
çökelmeyeceğinden
425-860 °Caralığında kullanılabilir.
Yüksek sıcaklık malzemesidir.
1000°C'ye kadar tufal oluşumu
görülmez. Çekme dayanımı ve
sürünme özellikleri iyidir.
Kullanım Alanları
Isıya dayanıklı uygulamalarda
kullanılır. Fırın yapımı, buhar
kazanları petrol tesisleri
termo eleman kılıfları
Çok agrezif ortamlar için uygundur.
Kimya, petrokimya ve gıda sanayinde
kullanılır.300°Cye kadar sürekli kullanılabilir.
Isı değiştiricilerinde, buhar kazanlarında, mutfaklarda, gıda tesislerinde, cephe kaplamalarında kullanılır.
316'ya benzerdir. 316L kaynak
sonrasında ısıl işlem yapılmayacak
parçalarda tercih edilir.
316'ya benzerdir. Ek olarak yüksek sıcaklık özellikleri daha iyidir. 400pCye
kadar tanelerarası korozyon tehlikesi
olmadan sürekli kullanılabilir. Kimya, petrokimya
kömür, selüloz, tekstil, boya fotoğraf,
reg'ne ve lastik sanayi gibi yerlerde kullanılır.
ASTM Standardı
321
409
420
430
EN Standardı
1.4541
1.4512
1.4021
1.4016
UNS Standardı
S32100
S40900
S420
S43000
Sınıfı
Ostenitik
Ferritik
Martenzitik
Ferritik
%0.2 Akma Dayanımı (MPa)
Enaz 205 (tavlanmış) 450'e kadar (soğuk had.)
Enaz 220 (tavlanmış) 350'e kadar (soğuk had.)
450 (tavlanmış)
Enaz 210 (tavlanmış)
Çekme Dayanımı (MPa)
520 (tavlanmış) 720 (soğuk Had.)
380 (tavlanmış) 420 (soğuk had.)
650-800 (Tavlanmış)
1570 (su verme sonrası)
930 (suverme+650 °C temp.)
750 (suverme+750 C temp.)
430-600 (tavlanmış)
Sertlik (HRB)
160-210
160-200
180-230 (Tavlanmış) 230-450 (Suverme+temp.)
150-190 (tavlanmış)
Tavlama Sıcaklığı (oC)
1000-1100
770-830
950-1050 (suverme sıc.) 730-780 (yumuşatma tavı)
750-850 650-700 (gerilim giderme)
Sıcak Şek. Verme Sıc. (°C)
1150-850
1150-750
1100-800
1150-850
Soğuk Şekil Verme Özelliği
Çok iyi
İyi
-
iyi
Talaşlıİmalat Özelliği
Uygun takım ve soğutma ile
Yumuşak çeliklere benzer
Tavlı iken yumuşak çelik gibi
Yumuşak çeliklere benzer
Kaynak Kabiliyeti
Gaz eritme dışındaki yöntemler için çok iyi
Gaz eritme dışındaki yöntemler için iyi
Kaynak için pek uygun değildir.
Orta düzeyde. Gaz eritme hariç diğer yöntemler.
Korozyon Dayanımı
Mükemmel. 304 kaliteye benzer özelliklerdedir, ancak titanyum ile stabilize edildiğinden tanelerarası
korozyon hassasiyeti görülmez. Gerilmeli korozyon çatlağına hassastır.
Havaya suya ve birçok kimyasala karşı iyi korozyon dayanımı gösterir.
Zayıf asitlere dayanımı iyidir.
Özellikle oksitleyici ortamda
klorüre karşı hassastır.
Atmosferde, klorürü içermeyen
sulu ortamlarda, zayıf organik
asitli ortamlarda, alkali çözeltilerde
korozyon dayanımı yeterlidir. Kömür
ve petrol yakıtlı fırınların kükürt
içeren gazlarına dayanıklıdır.
Yüksek Sıcaklıkta
900°C sıcaklığa kadar tufal
oluşumu görülmez. Sürünme dayanımı
ve diğer mekanik özellikleri iyidir.
Yüksek sıcaklıklarda kullanılan
bir kalite değildir. 800°C sıcaklığa
kadar tufal oluşumu görülmez.
Yüksek sıcaklıklarda tercih edilen bir kalite değildir. 700°C sıcaklığa kadar tufal oluşumu görülmez.
800°C sıcaklığa kadar tufal oluşumu görülmez.
Kullanım Alanları
Kaynak edilmiş ve tavlanmamış durumda dahi korozyona kayanıklıdır. 400°C'ye
kadar tanelerarası korozyon yok.
Düşük sıcaklıklarda da sünektir. Gıda, içki,
fotoğraf sanayinde, depo yapımında,
fittinglerde tercih edilir.
Genellikle galvanizli çeliğin yeterli
olmadığı kaynaklı konstruksiyonlara
(örn. eksoz elemanları) tercih edilir.
Kimya ve petrokimya sanayinde
borularda, ısı değiştiricilerinde, mutfak
aletleri ve spor ekipmanlarında kullanılabilir.
Yüksek dayanım ve aşınmaya karşı
mukavemet gereken yerlerde.
Kırılgandır. Bıçak ve tıbbi aletler,
kalıp parçaları, fren diskleri,
sübaplar vs.
Genel amaçlar için kullanılan temel
ferritik paslanmaz çelik
kalitesidir. Otomotiv sanayinde,
mutfak aletleri, çatal-kaşık, mimari
uygulamalar bazı kullanım yerleridir.
ASTM Standardı
439 (430Tİ)
2205
EN Standardı
1.4510
1.4462
UNS Standardı
S43900
S31803/S32205
Sınıfı
Ferritik
Ferritik-Ostenitik (dublex)
%0.2 Akma Dayanımı (MPa)
Enaz 240 (tavlanmış)
Enaz 240 (tavlanmış)
Çekme Dayanımı (MPa)
430-600 (tavlanmış)
640-900 (tavlanmış)
Sertlik (HRB)
140-190
200-280
Tavlama Sıcaklığı (°C)
750-850 650-700 (gerilim giderme)
1020-1100
Sıcak Şek. Verme Sıc. (°C)
1100-850
1150-900
Soğuk Şekil Verme Özelliği
İyi
Çok İyi
Talaşlıİmalat Özelliği
Yumuşak çeliğe benzer
Uygun takım ve soğutma ile
Kaynak Kabiliyeti
Gaz eritme dışındaki yöntemler için orta
Gaz eritme dışındaki yöntemler için çok iyi
Korozyon Dayanımı
430 kaliteden iyidir. Titanyum ile içyapı
stabilize edilmiştir. Gerilme korozyon
hassasiyeti yoktur. Sıcaklığın değiştiği
durumlarda korozyona dayanıklıdır.
Korozyon alışılagelmiş türlerine karşı dayanımı yüksektir.
Yüksek Sıcaklıkta
900 °C sıcaklığa kadar tufal
oluşumu görülmez. Yüksek sıcaklık
dayanımı iyidir.
Metallerarası bileşiklerin çökelmesi
sözkonusu olduğundan kullanımı
300°C ile sınırlıdır
(kaynaklı durumda 250°C)
Kullanım Alanları
Kaynak kabiliyeti ve sünekliği sayesinde
geniş kullanım bulur. Su ısıtıcıları, eksoz
sistemleri, çamaşır makinaları,
gıda tesisleri için kullanılabilir.
Kimya, petrokimya, off-shore
uygulamaları. Boru hatları, kuvvet
taşıyan yapılar, basınçlı kaplar.