Çelik, demir elementi ile genellikle %0,02 ila %2,1 oranlarında değişen karbon miktarının bileşiminden meydana gelen bir alaşımdır. Çelik alaşımındaki karbon miktarları çeliğin sınıflandırılmasında etkin rol oynar. Karbon genel olarak demir'in alaşımlayıcı maddesi olsa da demir elementini alaşımlamada magnezyum, krom, vanadyum ve tungsten gibi farklı elementler de kullanılabilir. Karbon ve diğer elementler demir atomundaki kristal kafeslerin kayarak birbirini geçmesini engelleyerek sertleşme aracı rolü üstlenirler. Alaşımlayıcı elementlerin, çelik içerisindeki, değişen miktarları ve mevcut bulundukları formlar (çözünen elementler, çökelti evresi) oluşan çelikte sertlik, süneklilik ve gerilme noktası gibi özellikleri kontrol eder. Karbon miktarı yüksek olan çelikler demirden daha sert ve güçlü olmasına rağmen daha az sünektirler.
Yüksek çekme mukavemeti ve düşük maliyeti nedeniyle çelik, binalarda, altyapıda, aletlerde, gemilerde, trenlerde, arabalarda, makinelerde, elektrikli cihazlarda ve silahlarda kullanılmaktadır. Demir, çeliğin ana metalidir. Sıcaklığa bağlı olarak, iki kübik kristal yapı (allotropik form) alabilir: hacim merkezli kübik ve yüzey merkezli kübik. Demirin allotroplarının, başta karbon olmak üzere alaşım elementleriyle etkileşimi, çeliğe ve dökme demire benzersiz özellikler kazandırır.
Yüksek karbon içeren alaşımlar, düşük erime noktaları ve dökme kabiliyetleri nedeniyle dökme demir olarak bilinirler. Çelik ayrıca az miktarda karbon içeren fakat demir cüruflarını da kapsayan dövme demir olarak da ayırt edilir. İki ayırt edici faktör de çeliklerin pas önleyiciliklerini artırır ve daha iyi kaynaklanabilirlik sağlar.
Her ne kadar Rönesans'tan uzun süre önceleri çelik çeşitli etkisiz metotlarla üretilmişse de 17. yüzyılda icat edilen daha etkili üretimlerden sonra kullanımı yaygın bir hâl aldı. 19. yüzyılın ortalarında 'nin icadıyla çelik pahalı olmayan seri üretim materyali olmaya başladı. İlerleme sürecinde ilave edilen gibi mükemmelleştirmeler üretimin maliyetini düşürürken metalin kalitesini arttırdı. Günümüzde, her yıl 1300 milyon ton üretimi ile, çelik dünyada en çok kullanılan ortak malzemelerden birisidir. Binalarda, altyapı üretiminde, aletlerde, gemilerde, otomobillerde, makinelerde, aksesuarlarda ve silahlarda ana malzemedir. Modern çelik çeşitli standartlar kuruluşları tarafından çeşitli özelliklerine göre sınıflandırılır.
Çeliğin maddesel özellikleri
Demir, birçok metal gibi, yeryüzü kabuğunda oksijen veya sülfür gibi diğer elementlerle kombine olmuş halde, sadece cevher şeklinde bulunur. Standart demirin içerdiği mineraller arasında Fe2O3demir oksit (esmer renkte olan doğal demir oksidineden ibaret bir maden filizi) ve FeS2pirit (budala altını) vardır. Demir, oksijenin uzaklaştırılması ve cevherin kimyasal açıdan tercih edilen eşi karbon ile birleştirilmesi ile cevherden çekilir. Bu süreç, ilk olarak kalay (yaklaşık olarak erime noktası 250 °C (482 °F)) ve bakır (yaklaşık olarak erime noktası 1.000 °C (1.830 °F)) gibi erime noktası düşük metallerde tatbiki yapılmış ve işlemi olarak bilinmektedir. Karşılaştırma yapılırsa dökme demirin yaklaşık olarak 1.370 °C (2.500 °F) civarında eridiği görülür. Bütün bu sıcaklıklara Bronz Çağı'ndan bu yana uygulanan eski metotlarla ulaşmak mümkündür. Oksijen oranının kendi kendini hızlıca 800 °C nin civarına yükseltmesinden beri, madenin tasfiyesi işleminin düşük oksijen ortamında yer alması önemlidir. Bakır ve Kalaya benzemeyen sıvı demir Karbonu kolayca çözer. Maden tasfiye işlemi çelik adı verilen yüksek Karbon içeren alaşım pik demir olarak sonuçlanır. Fazla gelen Karbon ve diğer katkı maddeleri bir sonraki basamakta uzaklaştırılır.
Çelik sınıfları
Çeliklerin fiziksel ve mekanik özellikleri, içlerinde bulunan karbon yüzdesine göre değişir. Karbon yüzdelerine göre çelikler üç grupta toplanır;
- Düşük karbonlu çelikler: Bileşimlerinde en çok %0,2 oranında karbon içeren düşük karbonlu çelikler yumuşak, çekme mukavemetleri düşük, sertleştirilebilme yetenekleri çok az, kaynak olma özellikleri çok iyidir.
- Orta karbonlu çelikler: Bileşimlerinde &0,2-0,6 arasında içeren orta karbonlu çeliklerin çekme mukavemetleri düşük ancak yumuşak çeliklere göre yüksektir. Sertleştirilebilme yetenekleri ve kaynak olma özelliği orta derecededir.
- Yüksek karbonlu çelikler: Bileşimlerinde %0,6-2 arasında karbon içeren çeliklerdir. İçerdikleri karbon miktarına göre sertten çok serte doğru bir özellik gösterirler. Çekme mukavemetleri diğer çeliklere göre daha fazla olup, sertleştirilebilme yetenekleri çok iyi fakat, kaynak olma özellikleri çok zayıftır.
Paslanmaz çelikler
Paslanmaz çelikler, günümüz çelik sektörünün üzerine yoğunlaştığı ve en çok kullanılan çelik türüdür. Çeşitli paslanmaz çelik nitelik ve standartları bulunmaktadır. Genel olarak paslanmaz çelikler %10 ile %25 arasında Cr (krom) içerirler. Krom, çeliğin yüzeyine çıkarak kromoksit tabakası oluşturur ve demirin oksitlenmesini engeller. Bu kromoksit tabakası çok ince bir film olarak oluşup malzemenin mekanik özelliklerinde herhangi bir kötü etki yaratmaz. Ayrıca alaşım elementi olarak Ni (nikel) de kullanılır. Nikel paslanmaz özelliğini iyileştirir ve iyi bir korozyon direnci sağlar. Paslanmaz çelikler neredeyse tüm sanayi kollarında kullanılmaktadır.
Galeri
- 2007'de Dünyadaki çelik üretimi
- Çelik köprü
Kaynakça
- ^ a b Ashby, Michael F. (1992) [1986]. Engineering Materials 2 (İngilizce) (with corrections bas.). Oxford: Pergamon Press. 0-08-032532-7.
- ^ Winter, Mark. "Periodic Table: Iron". The University of Sheffield. 4 Şubat 2016 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 28 Şubat 2007.
- ^ F. Brookins, Theo (Kasım 1899). . Birds and All Nature. 6 (4). A. W. Mumford. 29 Eylül 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Şubat 2007.
- ^ "Smelting". Britannica. Encyclopedia Britannica. 2007.
Dış bağlantılar
- Wikimedia Commons'ta Çelik ile ilgili çoklu ortam belgeleri bulunur.
Ayrıca bakınız
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Celik demir elementi ile genellikle 0 02 ila 2 1 oranlarinda degisen karbon miktarinin bilesiminden meydana gelen bir alasimdir Celik alasimindaki karbon miktarlari celigin siniflandirilmasinda etkin rol oynar Karbon genel olarak demir in alasimlayici maddesi olsa da demir elementini alasimlamada magnezyum krom vanadyum ve tungsten gibi farkli elementler de kullanilabilir Karbon ve diger elementler demir atomundaki kristal kafeslerin kayarak birbirini gecmesini engelleyerek sertlesme araci rolu ustlenirler Alasimlayici elementlerin celik icerisindeki degisen miktarlari ve mevcut bulunduklari formlar cozunen elementler cokelti evresi olusan celikte sertlik suneklilik ve gerilme noktasi gibi ozellikleri kontrol eder Karbon miktari yuksek olan celikler demirden daha sert ve guclu olmasina ragmen daha az sunektirler Yuksek cekme mukavemeti ve dusuk maliyeti nedeniyle celik binalarda altyapida aletlerde gemilerde trenlerde arabalarda makinelerde elektrikli cihazlarda ve silahlarda kullanilmaktadir Demir celigin ana metalidir Sicakliga bagli olarak iki kubik kristal yapi allotropik form alabilir hacim merkezli kubik ve yuzey merkezli kubik Demirin allotroplarinin basta karbon olmak uzere alasim elementleriyle etkilesimi celige ve dokme demire benzersiz ozellikler kazandirir Yuksek karbon iceren alasimlar dusuk erime noktalari ve dokme kabiliyetleri nedeniyle dokme demir olarak bilinirler Celik ayrica az miktarda karbon iceren fakat demir curuflarini da kapsayan dovme demir olarak da ayirt edilir Iki ayirt edici faktor de celiklerin pas onleyiciliklerini artirir ve daha iyi kaynaklanabilirlik saglar Her ne kadar Ronesans tan uzun sure onceleri celik cesitli etkisiz metotlarla uretilmisse de 17 yuzyilda icat edilen daha etkili uretimlerden sonra kullanimi yaygin bir hal aldi 19 yuzyilin ortalarinda nin icadiyla celik pahali olmayan seri uretim materyali olmaya basladi Ilerleme surecinde ilave edilen gibi mukemmellestirmeler uretimin maliyetini dusururken metalin kalitesini arttirdi Gunumuzde her yil 1300 milyon ton uretimi ile celik dunyada en cok kullanilan ortak malzemelerden birisidir Binalarda altyapi uretiminde aletlerde gemilerde otomobillerde makinelerde aksesuarlarda ve silahlarda ana malzemedir Modern celik cesitli standartlar kuruluslari tarafindan cesitli ozelliklerine gore siniflandirilir Celigin maddesel ozellikleriCelik halat Demir bircok metal gibi yeryuzu kabugunda oksijen veya sulfur gibi diger elementlerle kombine olmus halde sadece cevher seklinde bulunur Standart demirin icerdigi mineraller arasinda Fe2O3demir oksit esmer renkte olan dogal demir oksidineden ibaret bir maden filizi ve FeS2pirit budala altini vardir Demir oksijenin uzaklastirilmasi ve cevherin kimyasal acidan tercih edilen esi karbon ile birlestirilmesi ile cevherden cekilir Bu surec ilk olarak kalay yaklasik olarak erime noktasi 250 C 482 F ve bakir yaklasik olarak erime noktasi 1 000 C 1 830 F gibi erime noktasi dusuk metallerde tatbiki yapilmis ve islemi olarak bilinmektedir Karsilastirma yapilirsa dokme demirin yaklasik olarak 1 370 C 2 500 F civarinda eridigi gorulur Butun bu sicakliklara Bronz Cagi ndan bu yana uygulanan eski metotlarla ulasmak mumkundur Oksijen oraninin kendi kendini hizlica 800 C nin civarina yukseltmesinden beri madenin tasfiyesi isleminin dusuk oksijen ortaminda yer almasi onemlidir Bakir ve Kalaya benzemeyen sivi demir Karbonu kolayca cozer Maden tasfiye islemi celik adi verilen yuksek Karbon iceren alasim pik demir olarak sonuclanir Fazla gelen Karbon ve diger katki maddeleri bir sonraki basamakta uzaklastirilir Celik siniflariDemir karbon denge diyagrami Celiklerin fiziksel ve mekanik ozellikleri iclerinde bulunan karbon yuzdesine gore degisir Karbon yuzdelerine gore celikler uc grupta toplanir Dusuk karbonlu celikler Bilesimlerinde en cok 0 2 oraninda karbon iceren dusuk karbonlu celikler yumusak cekme mukavemetleri dusuk sertlestirilebilme yetenekleri cok az kaynak olma ozellikleri cok iyidir Orta karbonlu celikler Bilesimlerinde amp 0 2 0 6 arasinda iceren orta karbonlu celiklerin cekme mukavemetleri dusuk ancak yumusak celiklere gore yuksektir Sertlestirilebilme yetenekleri ve kaynak olma ozelligi orta derecededir Yuksek karbonlu celikler Bilesimlerinde 0 6 2 arasinda karbon iceren celiklerdir Icerdikleri karbon miktarina gore sertten cok serte dogru bir ozellik gosterirler Cekme mukavemetleri diger celiklere gore daha fazla olup sertlestirilebilme yetenekleri cok iyi fakat kaynak olma ozellikleri cok zayiftir Paslanmaz celiklerPaslanmaz celikler gunumuz celik sektorunun uzerine yogunlastigi ve en cok kullanilan celik turudur Cesitli paslanmaz celik nitelik ve standartlari bulunmaktadir Genel olarak paslanmaz celikler 10 ile 25 arasinda Cr krom icerirler Krom celigin yuzeyine cikarak kromoksit tabakasi olusturur ve demirin oksitlenmesini engeller Bu kromoksit tabakasi cok ince bir film olarak olusup malzemenin mekanik ozelliklerinde herhangi bir kotu etki yaratmaz Ayrica alasim elementi olarak Ni nikel de kullanilir Nikel paslanmaz ozelligini iyilestirir ve iyi bir korozyon direnci saglar Paslanmaz celikler neredeyse tum sanayi kollarinda kullanilmaktadir Galeri2007 de Dunyadaki celik uretimi Celik kopruKaynakca a b Ashby Michael F 1992 1986 Engineering Materials 2 Ingilizce with corrections bas Oxford Pergamon Press 0 08 032532 7 Winter Mark Periodic Table Iron The University of Sheffield 4 Subat 2016 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 28 Subat 2007 F Brookins Theo Kasim 1899 Birds and All Nature 6 4 A W Mumford 29 Eylul 2018 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 28 Subat 2007 Smelting Britannica Encyclopedia Britannica 2007 erisim tarihi kullanmak icin url gerekiyor yardim Dis baglantilarWikimedia Commons ta Celik ile ilgili coklu ortam belgeleri bulunur Ayrica bakinizCelik uretimine gore ulkeler listesi Avrupa Komur ve Celik Toplulugu Bessemer ve Thomas Celigi Isil islem Siemens Martin yontemi Celik Tasarimi