PASLANMAZ ÇELİKLER
2.1 GENEL
Paslanmaz çelikler yüksek sıcaklıklardaki gazlı ve sulu ortamlarda iyi korozyon direnci gösteren alaşımlardır. Kromun varlığı paslanmaz çeliklere iyi korozyon direnci verir. Krom yüzeyde pasif oksit film tabakası oluşturur. Kromun %5 gibi küçük oranları çeliğe biraz pasiflik vermesine rağmen genel olarak %12 ve daha fazla krom içeren alaşımlar paslanmaz olarak kabul edilir (Anon., 1994).
Krom; metalin yüzeyinde ince, sıkı, geçirimsiz bir oksit tabakası oluşturarak metali korozif ortamdan koruyan özellikleri sağlar. Bu şematiksel olarak Şekil 2.1 ‘de gösterilmiştir (Abington Publishing, 1994).
Artan krom miktarına bağlı olarak yüksek sıcaklıklarda oksidasyon dayanımı artmaktadır. Şekil 2.2′ de çeliğin atmosferik korozyonu üzerine kromun etkisi gösterilmektedir (Ceyhun, 1992).
Elektrokimyasal gerilim serisine bakıldığında krom, demirden daha az asal olan bir metaldir. Çeliğin içersindeki kromun koruyucu etkisi krom ile oksijen arasındaki afiniteden ileri gelmektedir. Krom içeren çelikler bir krom oksit tabakasıyla örtülü olmadıkları sürece korozyona ve özellikle oksidasyona karşı çok hassastırlar. Bu takdirde bunlara “aktif” denir; buna karşılık bu tabaka oluşma olanağı bulduğunda alt tabaka metalini korozif ortamlara karşı korur, dolayısıyla çelikler “pasif” olurlar. Pasivitenin sınırları ile derecesi ortamın aktivitesi ile paslanmaz çeliğin tür ve bileşimine bağlıdır. Koşulların uygun olduğu hallerde pasivite kalıcıdır ve paslanmaz çelik çok yavaş bir korozyon hızına sahiptir.
Paslanmaz çelik yüzeyinde oksit tabakası oluşumu için mutlaka kimyasal işleme gerek yoktur. Bu film yüzeyin oksijen ile teması halinde aniden oluşur, yani pasivasyon işlemi yüzeyde bulunan serbest demirin, oksitlerin ve diğer kirlerin uzaklaştırılması esasına dayanır. Örneğin; çelikhaneden çıkan paslanmaz çelik nitrik asit veya florik asit karışımı bir asit banyosunda temizlendikten sonra parça hava ile temas ettiğinde üzerinde hemen pasif bir film tabakası oluşur. Alaşım elementi olarak çeliğin içinde %12′ yi aşan miktarda kromun bulunması, çeliği atmosferin olumsuz etkilerinden koruduğu gibi, (nitrik asit) gibi oksitleyici asitlere karşı da korur, buna karşın yalnız krom içeren çelikler HCl (hidroklorik asit) ve (sülfürik asit) gibi asitlere dayanıklı değildirler. Bu asitler yüzeyi koruyan krom oksit tabakasını ortadan kaldırır ve dolayısıyla çelik korumasız kalır. Günümüz endüstrisinde redükleyici asitlere karşı da iyi bir direnç gösteren, içinde nikel, molibden gibi alaşım elementleri bulunan paslanmaz çelikler üretilmektedir (Tülbentçi, 1985; Tülbentçi ve Kaluç,1995).
Krom, çeliğin yüksek sıcaklıklarda mekanik özelliklerini korumasını sağlar. Bu nedenle kromlu paslanmaz çelikler, yüksek sıcaklıklarda sürünmeye karşı dayanımlı çelikler olarakta kullanılır. Günümüzde 170′ e yakın türü bulunan paslanmaz çelikler, değişik amaçlar için endüstride oldukça yaygın uygulama alanı bulmuşlardır. Değişik endüstri dallarında kullanılan çelik türlerinin bazılarında krom yüzdesi %30′ a ulaşmakta, bazılarında yeni elementler katılarak değişik özellikler elde edilmekte ve işlenebilme kolaylığı sağlanılmaktadır. Örneğin; nikel ve molibden korozyon dayanımını, karbon-molibden-titanyum-alüminyum-bakır dayanımı artırıcı yönde etkilemekte, selenyum-kükürt ise talaşlı işlenebilme kabiliyetini geliştirmektedir (Ceyhun, 1992).
kaynak: orhan baylan yüksek lisans tezi
