imparator

Alaşım elementlerinin en önemli özelliği belli bir fazın oluşumunu geliştirmek veya onu kararlı hale getirmektir. Bu özelliği veren alaşım elementleri :

a- Östenit oluşturucu
b- Ferrit oluşturucu
c- Nitrür oluşturuculardır.

a- Östenit Oluşturucu Elementler :

Bu grubun en önemli elementleri C ,Ni ve Mn’dir. Büyük miktarlarda Mn ve Ni çeliği oda sıcaklığında bile östenitik halde tutar. Buna en tipik örnek olarak bileşimi %1 C, %13 Cr olan Hatfield çeliği verilebilir. Bu çelikte Mn ile C , östenitin kararlı hale gelmesinde önemli rol oynarlar. Diğer bir örnek ise %18 Cr, %8 Ni içeren östenitik paslanmaz çeliktir.

b- Ferrit Oluşturan Elementler :

Bu grubun en önemli elementleri Cr, Si, Mo, W ve Al’dir. Ferritin Fe-Cr alaşımlarında kararlı olabildiği şekil 1’deki Fe-Cr denge diyagramından görülmektedir. %13 Cr’dan daha fazla Cr içeren katı haldeki Fe-Cr alaşımları, ergimenin başladığı sıcaklığa kadar ferritiktir. Ferritik çeliğe ait diğer bir örnek olarak transformotor saçlarının malzemesi verilebilir. Bu malzeme %3 Si içeren düşük karbonlu çeliktir.

c- Nitrür Oluşturan Elementler :

Tüm karbür yapıcı elementler aynı zamanda nitrür yapıcı elementlerdir. Azot, çeliğin yüzeyine nitrürleme yolu ile sokulabilir.

Yüzeyleri sertleştirilmiş çeşitli alaşımlı çeliklerin sertliklerinin ölçülmesiyle, farklı alaşım elementlerinin sert nitrürler oluşturma çökelme sertleşmesi yaparak çeliğin sertliğini artırma eğilimlerini incelemek mümkündür. Böyle araştırmalarda elde edilen sonuçlar şekil 1’de görülmektedir. Şekil 1’den görüldüğü üzere Ni nitrür oluşturucu bir element olmadığı için sertlikte herhangi bir artışa neden olmaz.




Alaşım Elementlerinin Ferritin Sertliğine Etkisi

Ferrit içinde katı eriyik oluşturan tüm alaşım elementleri ferritin sertliğine etki eder.

Çeliklerde en çok bulunan alaşım elementlerinden Si ve Mn, ferritin sertliğine en fazla etkide bulunan iki elementtir. Cr ise en az etkiyi gösterir. Bu nedenle Cr soğuk işlem görecek çeliklerde kullanılan en uygun bir alaşım elementidir.


ALAŞIM ELEMENTLERİNİN TANE BÜYÜMESİNE ETKİSİ


Tane büyümesinin sınırlandırılmasında rol oynayan en önemli element Vanadyumdur. Vanadyumun çelik içinde çok düşük oranlarda ( %0,1 ) bile kullanımı sertleştirme için uygulanan ısıtma işlemi sırasında tane büyümesini durdurmak için yeterlidir. Bunun nedeni, vanadyumun sertleştirme sıcaklıklarında homojen dağılmış karbürler ve nitrürler şeklinde bulunmasıdır.Bu tür karbürleri veya nitrürleri katı eriyik içinde çözebilmek için yüksek sıcaklığa çıkmak gerekir. Bu nedenle alışılagelmiş sertleştirme sıcaklıklarında vanadyum bileşikleri tane büyümesi için birer engel teşkil ederler. Eğer sıcaklık normalinde daha yüksek değere çıkarılırsa Vanadyum bileşikleri çözündürülebilir. Ti ve Nb’de Vanadyuma benzer etkiler gösteren elementlerdir.

Yüzey sertleştirmede kullanılan ince taneli çeliklerin imalinde, istenilen sertlik ergimiş metale Al ilavesiyle sağlanır. Bunun için uygulanan pratik yöntem önce oksijen miktarını belli bir seviyeye indirmek ve sonra çeliğe azot miktarına bağlı olarak Al ilave etmektir.Çelik soğurken Al-n partiküllerinin dağılımı sağlanır ve çeliğin normal sertleştirme sıcaklığında tane büyümesi bu partiküller tarafından engellenir.

İnce taneli çelikler Nb ve Ti alaşım elementleri kullanılarak a elde edilir. Böyle çelikler genel yapı çelikleri veya basınçlı kazan çelikleri olarak kullanılırlar.