Paslanmaz çelik; yapısındaki krom sayesinde yüzeyinde kendini yenileyen koruyucu bir tabaka oluşturan ve bu sayede paslanmaya karşı dirençli olan çelik alaşımıdır. Demire ek olarak krom, nikel, titanyum, niyobyum ve molibden gibi elementler de içerir.
Metalürji mühendisi Harry Brearley, 1913 yılında silah namlusu geliştirme projesi üzerinde çalıştığı sırada karbon çeliğe krom eklemenin çeliğin dayanıklılığını arttırdığını keşfeder. Çeliğin paslanmaya karşı direnci, minimum %12 krom ilavesi ile mümkün olur.
| Tanım | Krom içeren, paslanmaya dirençli çelik alaşımı |
| Krom oranı | En az %12 |
| Koruyucu tabaka | Krom oksit (pasif film) |
| Çeşitleri | Ostenitik, ferritik, martenzitik, dubleks |
| Yaygın kaliteler | AISI 304 ve AISI 316 |
Neden Paslanmaz?
Paslanmaz çeliğin yapısında bulunan krom, nikel, molibden, niyobyum paslanmaya karşı direnci arttırır. Çeliğin paslanmaya karşı olan direnci ve diğer çeliklere göre daha az paslanması, minimum %12 krom ilavesi ile mümkün olur.
Çeliğin içinde bulunan krom, atmosferdeki hava ile birleşerek ince ve görünmeyen bir krom oksit tabakası oluşturur. Buna pasif film tabakası denir. Krom atomları ve oksitleri birbirlerine çok benzerler. Bundan dolayı metalin üzerinde birkaç atom kalınlığında, istikrarlı bir tabaka oluşturarak düzenli bir şekilde bir araya gelirler. Eğer metal çizilerek veya kesilerek pasif film tabaka zarar görürse, daha fazla oksit hızlı bir şekilde değişerek zarar görmüş yüzeyi oksitlenmeden korur ve düzeltir.
Pasif film tabakası, kendisini yenilemek için oksijene ihtiyaç duyar. Paslanmaz çelik, düşük oksijenli ve düşük sirkülasyonlu ortamlarda, zayıf korozyon direncine sahiptir. Deniz suyunda bulunan tuzdaki klor hücum ederek, düşük oksijen ortamında düzelebilecek durumda olan pasif film tabakasını daha hızlı yok eder.
Paslanmaz Çelik Çeşitleri
Paslanmaz çelikler mikro yapıları ve kristal evrelerine göre gruplandırılırlar. Dört ana grup vardır:
| Tür | Kristal yapı | Manyetiklik | Sertleştirme | Tipik kaliteler | Kullanım alanları |
|---|---|---|---|---|---|
| Ostenitik | Yüzey merkezli kübik (ostenit) | Manyetik değil | Sertleşmez | 304, 316 | Gıda, kimya, tekstil, petrokimya, eczacılık |
| Ferritik | Gövde merkezli kübik (ferrit) | Manyetik | Isıyla sertleşmez | 409, 430 | Mutfak gereçleri, otomotiv sanayii, dekoratif uygulamalar |
| Martenzitik | – | Manyetik | Isıl işlemle sertleştirilebilir | 420 | Bıçaklar, ameliyat aletleri, pimler, miller |
| Dubleks | Ostenitik + ferritik | – | – | Yaklaşık %22 Cr, %5,5 Ni, %3 Mo | Deniz suyu ve tuzlu su ortamları, ısı değiştiriciler, basınçlı kaplar, kimya ve petrokimya tesisleri |
Kalitelerin kimyasal bileşimleri için paslanmaz çelik kimyasal analizleri, farklı ülke normlarındaki karşılıkları için uluslararası karşılaştırmalar tablosuna bakabilirsiniz.
Ostenitik Çelikler
Yüzey merkezli kübik kristal yapıdaki ostenit; ostenitik çeliklerin ana aşamasıdır. Bunlar demir etrafında yapılanan nikel, krom, mangan ve azot içeren paslanmaz çelik metal alaşımlardır. Soğuma esnasında faz değişimi olmadığından sertleşmezler. Ostenitik paslanmaz çeliğin en önemli özelliği, diğer çelik türlerinde bulunan manyetik özelliğin olmamasıdır. 304 ve 316 kalite paslanmaz çelikler bunların içinde en yoğun olarak kullanılanlardır. Gıda, kimya, tekstil, petrokimya ve eczacılık gibi pek çok uygulama alanları vardır.
Kromtes’in sunduğu paslanmaz ürünlerin tamamı bu gruptaki AISI 304 ve AISI 316 kalitededir. Bu kalitelerin korozyon, sıcaklık ve kaynak davranışı için paslanmaz çelik kullanım özellikleri sayfasına bakabilirsiniz.
Ferritik Çelikler
Gövde merkezli kübik kristal olan ferrit; ferritik çeliklerin ana aşamasıdır. Sertleştirilemeyen demir-krom alaşımlarıdır. 409 ve 430 kalite bu grupta yer alan en tipik ürünlerdir. %12 ile %16 arasında krom içeren ferritik paslanmaz çelikler ostenitik paslanmaz çeliklere göre daha az paslanmazlık özelliği gösterirler ve daha serttirler. Isıya maruz kaldıklarında sertleşmezler. Ostenitik paslanmaz çeliklere göre bir dezavantaj oluşturan manyetik özellikler gösterirler. Mutfak gereçleri, otomotiv sanayii, dekoratif uygulamalar genel kullanım alanlarıdır.
Martenzitik Çelikler
%16’dan daha az krom içeren martenzitik paslanmaz çelikler manyetiktirler ve kaynak edilebilme kabiliyetleri düşüktür. Martenzitik paslanmaz çelikler %0,3 civarında karbon içerirler. Yüksek karbon miktarı sayesinde ısıl işleme tabi tutularak sertleştirilebilirler. Mukavemet açısından diğerlerine göre daha iyi özellikler göstermelerine rağmen paslanmazlık özelliği en düşük olanıdır. 420 kalite paslanmaz çelik bu gruba dâhildir. Kullanım yerleri bıçaklar, ameliyat aletleri, pimler, miller vs.
Dubleks (Ostenitik – Ferritik) Çelikler
Dubleks paslanmaz çelikler olarak adlandırılan bu grup paslanmaz çelikler; tipik olarak %22 krom, %5,5 nikel, %3 molibden ve %0,02 civarında karbon içerirler ve optimum korozyon direnci sağlarlar. Ostenitik ve ferritik paslanmaz çelik özelliklerinin her ikisini de bir arada bulundururlar. Dubleks paslanmaz çelikler iyi derecede mekanik ve korozyon özelliklerinden dolayı ve kaynak kabiliyetlerinin iyi olmasından dolayı deniz suyu ve tuzlu su ortamları, ısı değiştiriciler, basınçlı kaplar, kimya endüstrisi ve petrokimya tesisleri genel kullanım alanlarıdır.
Paslanmaz çeliğin boru hatlarında nasıl kullanıldığını paslanmaz tesisat sayfasında bulabilirsiniz.
Sık Sorulan Sorular
Paslanmaz çelik nedir?
Paslanmaz çelik; en az %12 krom içeren, yüzeyinde oluşan krom oksit tabakası sayesinde paslanmaya karşı dirençli olan çelik alaşımıdır. Krom dışında nikel, molibden, titanyum ve niyobyum gibi elementler de içerebilir.
Paslanmaz çelik neden paslanmaz?
Çeliğin içindeki krom, havadaki oksijenle birleşerek yüzeyde ince ve görünmeyen bir krom oksit tabakası (pasif film) oluşturur. Bu tabaka çizilse veya kesilse bile kendini yeniler ve yüzeyi oksitlenmeden korur.
Paslanmaz çelik hiç paslanmaz mı?
Pasif film tabakası kendini yenilemek için oksijene ihtiyaç duyar. Düşük oksijenli ve düşük sirkülasyonlu ortamlarda korozyon direnci zayıflar; deniz suyundaki klor da pasif tabakayı daha hızlı yok eder.
Paslanmaz çelik çeşitleri nelerdir?
Paslanmaz çelikler mikro yapılarına göre dört gruba ayrılır: ostenitik (304, 316), ferritik (409, 430), martenzitik (420) ve dubleks (ostenitik – ferritik).
Paslanmaz çelik mıknatıs tutar mı?
Türüne göre değişir. 304 ve 316 gibi ostenitik paslanmaz çelikler manyetik değildir; ferritik ve martenzitik paslanmaz çelikler ise manyetiktir.
304 ve 316 paslanmaz çelik arasındaki fark nedir?
Temel fark molibdendir. AISI 316 (1.4401) %2,00 – 2,50 molibden içerir; AISI 304 (1.4301) içermez. 304’te krom %17,0 – 19,5 ve nikel %8,00 – 10,5; 316’da krom %16,5 – 18,5 ve nikel %10,0 – 13,0 aralığındadır.
En çok kullanılan paslanmaz çelik kaliteleri hangileridir?
Ostenitik gruptaki 304 ve 316 kalite paslanmaz çelikler en yoğun kullanılan kalitelerdir. Gıda, kimya, tekstil, petrokimya ve eczacılık gibi pek çok alanda kullanılırlar.