Çelik,
bir demir (Fe) bir karbon (C) alaşımıdır. Karbondan başka farklı oranlarda
alaşım elementleri ve kirlilik yaratan elementler bulunur. Çeliğe farklı
özellikler kazandıran içerdiği elementlerin kimyasal bileşimi ve iç yapısıdır.
Çeliğe değişik oranlarda alaşım elementleri katılabileceği gibi, çeşitli
işlemler ile iç yapı da kontrol edilerek kullanım amacına göre değişik
özelliklerde çelik elde edilir. Çelik demir cevherinden ya da hurdadan geri
dönüşüm ile iki şekilde üretilmektedir. Çelikler ayrıca 2 ana grupta
değerlendirilir. Bunlar üretim yöntemleri ve kullanım alanlarıdır.
1.
Üretim Yöntemleri
Alaşımsız
çelikler: Sadece C’lu çeliklerin kullanım alanları sınırlıdır. Bunların
derinliğine sertleşme ve korozyona dayanım durumları düşüktür.
Alaşımlı
çelikler: Bileşiminde sadece karbonlu çeliklerde belirtilen oranları aşan veya
özel maksatla bünyesinde diğer alaşım elementlerinden bir veya birden fazla
bulunan çeliklerdir. Bileşimindeki alaşım elementlerinin toplamı %5’i geçmeyen
çelikler, alaşımlı çelik olarak adlandırılır. Genellikler yüksek dayanım
gösteren yapı ve imalat çelikleridir.
Yüksek
alaşımlı çelikler: İçerisinde bulundurduğu alaşım
elementlerinin yüzdesi 5’ten fazla olan çelik gruplarına yüksek alaşımlı çelik
denir. Spesifik kullanım alanları mevcuttur. Paslanmaz çelikler bu grubun en
önemli örneğidir.
2.
Kullanım Alanları
Yapı
Çelikleri: Her tür sanayi aksamının, tüm inşaat sektörüne ait çelik
tasarımların yapımında kullanılan çeliklerdir. Karbon oranları genellikler
alaşımsız olanlarda %0,6 dan az karbon içerir, alaşımlı olanlarda ise %0,5 den
az karbon içerir. Rulman çeliklerini ve yay çeliklerini yapı çeliği grubuna
dahil etmek mümkündür.
Paslanmaz Çelikler: Yapılarında %10 dan fazla krom bulunduran çeliklerdir. En belirgin
özellikleri çevresel şartlara oldukça dayanıklı olmalarıdır. Bu özellik
bileşenlerinde bulunun kromdan ileri gelir. Paslanmanın dışında başka
özelliklerinde istendiği durumlarda, kromla birlikte başka elementlerde
katılabilmektedir. Krom alaşımlı çeliklerin korozyona dayanıklılığı kromun
çelik yüzeyinde ince bir kromoksit oluşturmasından kaynaklanır. Bu tabaka
çeliği dış etkilerden korur.
Karbon
Çelikleri: Yapılarında az miktarda
mangan, silisyum, kükürt ve fosfor gibi çelik üretim yöntemlerinden gelen
elementler bulunduran demir karbon alaşımlarıdır. Aşınmaya karşı en eğilimli
olan çelik çeşididir. Bu yüzden de en az maliyeti olan ve en çok kullanılan
perfore edilmiş metal ürünlerin hammaddesidir.
Takım Çelikleri: Çelikler de dahil tüm
malzemeleri işlemede kullanılan aletlerin, yani takımları üretiminde kullanılan
çeliklerdir. Alaşımlı ve alaşımsız olabilirler. Hız çelikleri de bu gruptadır.
Belirgin özelliği yüksek sertlik değerine sahip olmalarıdır.
Hız Çelikleri: Yüksek kesme hızlarında çalışan
takımların yapımında kullanılırlar. Hız çeliklerinin bileşimleri genellikle
%0,6-0,8 karbon, %3-5 krom, %14-20 tungsten den ibarettir.
Yay Çelikleri: Elastik olarak form değiştirmesi
meydana getirebilen, bu sırada mekanik işi potansiyel enerjiye dönüştüren ve
tekrar mekanik işe dönüşüm sağlayan konstrüksiyon elemanlarıdır. Bu
özelliğinden dolayı, yay çeliklerin çarpma etkisini azaltıcı olarak, titreşim
elemanı olarak, kuvvetle kitlenen parçalar için emniyet elamanı olarak,
hareketli parçalarda yaylanma ve kumanda düzeni için kullanılır.