Üstün kalite ve performansa sahip ürünleri nasıl yapabilirsiniz? Karşılaştırılabilir kalitede ürünleri daha düşük maliyetle nasıl yapabiliriz? Bu sorular ürün tasarımcısından üretim müdürüne ve alıcıya kadar herkesin aklındadır ve aynı zamanda ürün üreticilerinin pazarda rekabet üstünlüğünü korumaları açısından da önemlidir. Nikel içeren paslanmaz çelikler alanında farklı alaşımlar farklı özelliklere sahiptir. Paslanmaz çelikler söz konusu olduğunda malzeme seçici doğru alaşım türünü nasıl seçer?
Dubleks Paslanmaz Çelikler
Dubleks (östenitik-ferritik) paslanmaz çelikler, östenitik veya ferritik paslanmaz çeliklere göre çok daha yüksek akma ve çekme mukavemetine sahiptir. Bu nedenle, daha yüksek mukavemetli dubleks serisi malzemelerin kullanılması, depolama tanklarının veya basınçlı kapların duvar kalınlığını azaltabilir ve bu da pazarda ilgi uyandırmıştır. Bununla birlikte, dubleks paslanmaz çeliğin daha yüksek sünek mukavemeti, ürünün şekillendirilebilirliği üzerinde bir etkiye sahiptir. Ayrıca dubleks paslanmaz çelik, yaygın ostenitik alaşımlardan farklıdır ve bu da kaynak işleminde bazı zorluklar yaratabilir. Ekonomik, standart ve süper dubleks paslanmaz çelikler gibi farklı dubleks paslanmaz çelik alt serileri arasında da kaynak konusunda önemli farklılıklar olabilir.
Dubleks alaşımların kullanımında bir takım kısıtlamalar olduğundan, uygulamanın gerçekleşmesi beklenen sıcaklık da önemlidir. Ferrit fazı düşük sıcaklıklarda kırılgan hale gelebilir ve 270 dereceye kadar düşük sıcaklıklarda da zararlı mikroyapısal değişikliklere neden olabilir. Her alt seri birçok farklı türde alaşım içerir; bu da üreticiler için farklı boyutlarda ve ürün formlarında komple kitler tedarik ederken birçok zorluğa yol açar. Dubleks paslanmaz çeliklerin nitrojen alaşımından bu yana pazar payları önemli ölçüde arttı. Ancak son 10 yılda dubleks paslanmaz çeliğin pazar payı, ürünün kullanıldığı prosesin karmaşıklığı nedeniyle %1 civarında seyretti.
200 Serisi Paslanmaz Çelikler
Tamamen östenitik 200 serisi paslanmaz çelik, 70 yılı aşkın bir süredir geliştirilmektedir. Bu alaşımın yüksek manganez içeriği nedeniyle nikel içeriği uygun şekilde azaltılabilir ancak tamamen ortadan kaldırılamaz. Günümüzde 200 serisi ürünlerin çoğu, krom içeriğinin tipik olarak yüzde 16 ila 12 olduğu düşük kromlu alaşımlarda mevcuttur. Buna karşılık, minimum yüzde 17,5 krom içeriğine sahip 304 paslanmaz çelik, daha yüksek korozyon direnci sunar. Bir ürün yalnızca minimum düzeyde korozyon direnci gerektiriyorsa 200 serisi kullanılabilir. 200 serisi paslanmaz çelikler, soğuk şekillendirme sırasında hızla sertleşir, bazen bir süre soğuduktan sonra soğuk çatlaklar oluşturur, bu nedenle iş sertleşmesi oranını azaltmak için bu paslanmaz çeliklere sıklıkla bakır eklenir. Bu nedenle düşük kromlu 200 serisi paslanmaz çelikler seçilirken yeterli korozyon direncine ve uygun işlenebilirliğe sahip olmasına dikkat edilmelidir.
Ferritik Paslanmaz Çelikler
Ferritik paslanmaz çeliklerin benzersiz özellikleri 110 yıldan daha uzun bir süre önce keşfedildi. Bu paslanmaz çelik ailesinin krom içeriği mutlak minimum %10,5'ten (paslanmaz çeliğin tanımı) neredeyse %30'a kadar değişir. Ferritik paslanmaz çelikler en yaygın olarak 4 mm'ye eşit veya daha az plaka kalınlıkları için kullanılır, çünkü aşırı tane büyümesi orta ila ağır plaka kalınlığı aralığında, özellikle kaynak sırasında bir sorundur. Dubleks paslanmaz çeliklerde olduğu gibi, hem düşük hem de yüksek sıcaklıklarda ferritik fazların kullanımında kısıtlamalar vardır. Başlangıçta düşük maliyet, nikel içermemeleri veya çok düşük nikel içeriğine sahip olmaları nedeniyle, malzeme seçiciler için ferritik serilerin ana çekiciliğiydi. Bununla birlikte, üretim maliyetleri genellikle östenitik paslanmaz çeliklerden daha yüksektir ve kalınlık, farklı sıcaklıklarda kullanım ve kaynaklanabilirlik açısından sınırlamalar ferritik serilerin gelişimini kısıtlamıştır. Aslında ferritik paslanmaz çelik serilerinin toplam üretimdeki yüzdesi 2010'dan bu yana yaklaşık yüzde 30 oranında düştü. Ancak ince duvarlı ısı eşanjörü boruları gibi uygulamalarda ferritik paslanmaz çeliğin daha düşük termal genleşmesi ve daha yüksek termal iletkenliği önemli bir rol oynuyor .
