Çelik, birçok endüstrinin ana sarfiyat malzemesidir. Birçok farklı karışım ile elde edilen çelikler, gerek duyulan dayanım değerleri doğrultusunda karbon ve çeşitli alaşımlar ile karıştırılarak elde edilmektedir. Başlıca çelik türleri ise, paslanmaz çelikler, karbon çelik ve alaşımlı çelik türleridir.
Karbon Çelik Nedir?
Çeşitli karışımlar sonucunda elde edilmiş olan bütün çelik türleri, karbon içermektedir. Diğer türlerinden farklı olarak, Karbon Çelik, içeriğinde %2 seviyesinde karbon içeren ve farklı bir alaşım içermeyen bir çelik çeşididir.
Piyasada kullanılan çeliğin %90’lık bir kısmını karbon çelikler oluşturmaktadır. İnşaat ve mühendislik malzemeleri arasında en çok kullanılanlar arasında yer alan çelikler, sert, güçlü ve dayanıklı bir demir alaşımıdır. Kullanılmaya uygun çeliklerin, karbon içeriği malzemenin özellikleri açısından oldukça önemlidir. Ortalamayı baz alacak olursak piyasada kullanılan çeliğin, karbon oranları 0.3 ile 2.2 aralığında değişmektedir.
Özellikleri Nelerdir?
Karbon çeliklerin üretiminde esas olan içeriğindeki karbon miktarı ve kükürt, silikon, fosfor ve manganez oranlarıdır. İçeriğindeki ana malzeme karbon olup, çeşitli alaşımları da içerisinde barındırmaktadır. Bu alaşımlar arasında, krom, magnezyum, oksijen, tungsten gibi alaşım türleri de bulunmaktadır.
İnşaatlarda kullanılan çeliği ele alacak olursak, çekme dayanımı, süneklik ve malzeme dayanımından ötürü sıklıkla tercih edilmekte olan çeliğin sınıflandırılması, alaşım miktarına bağlı olarak yapılmaktadır. Karbon miktarı ne kadar fazla ise çelik o denli sert, dayanıklı bir hale gelmektedir. Bununla birlikte, daha sert hale gelen çelik, daha az sünek(esnek) bir malzeme haline gelmektedir.
Karbon Çelik Türleri
Piyasada kullanılan karbon içerikli çeliklerin malzeme özellikleri, içeriğindeki karbon miktarına ve alaşım çeşitlerine göre değişmektedir. Çelikleri ana başlıklar halinde sınıflandırmak gerekirse;
- Düşük karbonlu çelikler
- Orta karbonlu çelikler
- Yüksek karbonlu çelikler
- Çok yüksek karbonlu çelikler,
Karbonlu çelikleri, yukarıda belirtilen şekilde sınıflandırmak doğru olacaktır. Karbon çelik çeşitleri sırasıyla inceleyecek olursak, içerdikleri karbon miktarına göre sınıflandırıldıklarını söylemek doğru olacaktır. Düşük karbonlu çelik ve yüksek karbonlu çeliklerin arasında, yukarıda bahsettiğimiz gibi dayanım değerleri ve süneklik değerleri arasında belirgin farklılıklar bulunmaktadır.
Düşük Karbonlu Çelikler
Düşük karbonlu çelik türlerinde % karbon 0.30 ile sınırlıdır ve en yaygın kullanılan kalitedir. Bu tür çelikler kolayca işlenebilir ve kaynaklanabilir ve ayrıca yüksek karbonlu çelikten daha yüksek süneklik özelliğine sahiptir.
Orta Karbon Çelik
Orta miktarda karbon içeren çelikler, yüzde 0.30 ve 0.45 oranlarında karbon içeren çelik çeşitleridir. Malzemenin içeriğinde artan karbon miktarı, çekme dayanımını arttırmakla birlikte süneklik değerlerini azaltmaktadır. Düşük karbonlu malzemeye kıyasla daha az işlenebilir bir çelik türüdür.
Yüksek Karbon İçeren Çelik
Çeşitli alaşımlar ile birlikte daha yüksek karbon içeriğine sahip olan çeliğin karbon değerleri, yüzde 0.45 ile 0.75 seviyelerindedir. İşlenmesi oldukça zor olan bu çelik tipi, oldukça sert, çekme mukavemeti oldukça yüksek ve aynı oranda kırılgan bir malzemedir.
Çok Yüksek Karbonlu Çelikler
Yüksek karbon miktarına sahip olan çeliklerde, içerdiği karbon miktarı 2 seviyelerine kadar çıkabilmektedir. İdeal değerleri baz aldığımızda %1.60 seviyeleri karşımıza çıkmaktadır. Bu tür çelikler, kaynak gibi işlenebilir olması gereken imalatlar öncesinde yüksek ısılara ihtiyaç duymaktadırlar. Kullanım alanlarını incelediğimizde, saç kesen aletlerin yapımı, araçlarda özelliklede büyük araçlarda kullanılan yayların imalatı gibi alanlarda kullanıldığını bilmemiz doğru olacaktır.
