Çelikler, kendi birleşimlerine göre alaşımsız ve alaşımlı çelikler olarak sınıflandırılır. Kullanım özelliklerine göre temel, kalite ve yüksek vasıflı çelikler, kendi uygulama tarzına göre ise imalat çelikleri ve takım çelikleri olarak sınıflandırılabilir.
Birleşim ve Kullanım Özelliklerine Göre Gruplandırma
- Alaşımsız kalite çelikler: Isıl işlem görebilir ve özel kullanım özelliklerine sahiptir. Örneklendirmek gerekirse, kenar kıvırma (abkant) ve soğuk profil çekme için genel imalat çelikleri, alaşımsız çubuk çelik, derin çekme için saclar ve otomat çelikleri sayılabilir.
- Alaşımsız yüksek vasıflı çelikler: Özellikle saf olarak üretilen ve ısıl işlemden sonra kalite çelikleri gibi aynı değerlere sahip olan çelik cinsleridir. Bu çelikler, ıslah etme ve yüzey sertleştirme için elverişlidir.
- Alaşımlı kalite çelikler: Yaylar için silisyum-manganlı çelikler, kaynak edilebilir ince taneli imalat çelikleridir. Isıl işlem için uygun değillerdir.
- Alaşımlı yüksek vasıflı çelikler: İnce taneli imalat çeliklerinin dışında, bir ısıl işlem için öngörülmüştür.
Uygulama Tarzına Göre Gruplandırma
El ve makine takımları, kesici takımlar, dökme, püskürtme kalıpları ve dövme kalıpları takım çeliklerinden üretilmekle beraber imalat çelikleri makinelerin, taşıtların, cihazların, sanayi tesislerinin, gemi ve tankların imalatında kullanılır.
İmalat çelikleri: İmalat çelikleri kullanım amacına göre çeşitli taleplerin karşılanmasına elverişlidir. İmalat çeliklerinin özellikleri ise şu şekildedir;
- Mekanik özellikler: Öncelikle, darbeli ve vuruntulu zorlama olan yerlerde ve düşük sıcaklıklarda, yüksek akma sınırı, kâfi derecede özlülük (sıkılık).
- Fiziksel özellikler: Mıknatıslanabilirlik, az ısıl genleşme,
- Teknolojik özellikler: Kolay şekillendirilebilirlik, örneğin preste basma
- Çekme işleminde soğuk olarak şekil verilebilirlik, kaynak işlemine elverişlilik, ısıya karşı dayanıklılık,
- Kimyasal özellikler: Korozyona ve yüksek ısıya dayanıklılık.
Genel İmalat Çelikleri
Genel imalat çelikleri için bir ısıl işlem öngörülmemiştir. Kullanımında, çekme dayanımı dikkate alınır. St37-2, St 37-3, St 44-2, St 44-3, St 52-3 çelikleri, ark ve gaz ergitme kaynakları için elverişlidir.
Kaynağa elverişli ince taneli imalat çelikleri: Kaynak edilmeye elverişli ince taneli imalat çeliklerinin en düşük akma sınırı, 255 N/mm² – 500 N/mm²lik sınırlar arasında yer alır. Kimyasal bileşimi ve C oranının % 0,2’de sınırlandırılması, kaynak elverişliliği ile ilgilidir. 410 N/mm²lik en düşük akma sınırı olan kaynak edilmeye elverişli ince taneli imalat çeliği olan StE 420,-TStE 420 sembolü ile soğuğa dayanıklı çelik olarak işaretlenir.
Sementasyon Çelikleri
Sementasyon çelikleri, C oranı % 0,2 olan (örneğin C 10 gibi) alaşımsız kalite çelikleri, örneğin Ck 10 gibi alaşımsız yüksek vasıflı çelikler veya 15 Ni Cr 6 ve 17 Cr3 gibi alaşımlı yüksek vasıflı çeliklerdir. Sementasyon çeliklerinden, sementasyonla sertleştirme metoduyla sert, aşınmaya dayanıklı bir yüzey tabakasına sahip iş parçaları elde edilir.
Islah Çelikleri
% 0,2 – % 0,65 arasında bir karbon oranına sahiptir. Bu çeliklere, ıslah edilerek yüksek dayanım kazandırılır. Ayrıca ıslah çelikleri iyi bir özlülüğe sahiptir ve genellikle yüksek dinamik yüklemelerde zorlanan makine elemanları için kullanılır.
Otomat Çelikleri
Yüksek miktarda kükürt (% 0,3’e kadar S) ve fosfor oranına (% 0.2,ye kadar P) sahip, alaşımsız kalite çelikleridir. Bundan dolayı otomat çelikleri kaynak edilmeye elverişli değildir. Talaş oluşumu ve iş parçalarının yüzey kalitesi iyileştirilir.
Nitrürleme Çelikleri
Kendi bileşiminde yer alan krom, alüminyum ve titan gibi nitrit oluşturucu maddelerden dolayı yüksek süreklilik dayanımı olan, aşınmaya dayanıklı doku parçaları için kullanılan alaşımlı çeliklerdir.
Paslanmaz Çelikler
Hava rutubetine, suya, deniz suyuna, genel olarak asitlere ve ergiyiklere karşı korozyon bakımından dayanıklıdır. Kimya ve gıda maddeleri sanayinde her türlü tank boru tesisatları ve makine parçaları yapımı için kullanılır.
Yay Çelikleri
Elastiki, sürekli titreşime dayanıklı ve yüksek bir dayanıma sahip olmak zorundadır. Genel olarak makinelerde ve taşıt imalatında kullanılır.
Takım Çelikleri
Takım çeliklerinden, kesme, şekil verme ve talaş kaldırma işlemleri için takımlar üretilir. Isıl işlem vasıtasıyla kullanım sertliklerine ulaştırılır. Kendi bileşimine göre alaşımsız, alaşımlı ve yüksek alaşımlı takım çelikleri; su verme (soğutma) maddesine göre suda, yağda ve havada sertleştirilmiş takım çelikleri ve kullanma durumuna göre (çalışma sıcaklığına), soğuk iş, sıcak iş ve yüksek hız çelikleri olarak gruplara ayrılır. Alaşımsız takım çeliklerinin karbon oranı % 0,5 ila % 1,4 arasında bulunur. Alaşımlı takım çelikleri % 2,2’ye kadar karbon içerebilir. Çeliklerin bileşiminden kendi, kullanabilirlikleri anlaşılabilir. Bütün takım çelikleri, yüksek vasıflı çeliklerden üretilir.
- Soğuk iş takım çelikleri: Malzemeler soğuk durumda işlenir. Talaşlı imalat, kesme ve biçim verme takımları üretilir. İşleme esnasında meydana gelen yüzey sıcaklığı 200 C’nin altında bulunur.
- Sıcak iş takım çelikleri: Çelik, ağır ve hafif metaller, sıcak durumda kesilip ayrılır ve biçim verilebilir. Bu çelikler, 200 C ila 400 C’lik sıcaklıklarda kullanıma elverişlidir.
- Yüksek hız çeliği: Kesici ağızdaki 600 C’ye kadar sıcaklıklar için talaş kaldırabilen takımlar üretilir.
- Alaşımsız takım çelikleri: Alaşımsız takım çeliklerinde C oranı, kullanım için temel alınır. Sertliklerini, yaklaşık 200 0C’lik çalışma sıcaklıklarında kaybeder ve bundan dolayı el takımları için tercihen kullanılır.
- Alaşımlı Takım Çelikleri: Alaşımlı takım çelikleri, kesici ve basınç (pres) kalıpları, dövme kalıpları ve basınçlı döküm kalıpları için elverişlidir. Isıya, sertlik ve meneviş dayanıklılığına, molibden, volfram, krom ve vanadyum ilave edilmesiyle erişilir.
% 5’ten daha fazla alaşım payları bulunan alaşımlı takım çeliklerine, yüksek hız çelikleri dâhil olup onlar da yüksek alaşımlıdır. Talaş kaldırma işleminde yüksek çalışma sıcaklıkları ve kesme hızları için kullanılır.
Çeliklerin Üretim Yöntemleri ve Kullanım Alanları Nelerdir? başlıklı blog yazımıza gidebilir ya da Kesici Takımlar Blogumuza gidebilirsiniz.