Kaliteli Mühendislik Çelikleri İçin Dikkate Alınması Gerekenler

Kaliteli mühendislik çelikleri, birçok endüstri ve uygulama için kritik bir rol oynar. Çünkü bu çeliklerin seçimi ve kullanımı, mühendislik projesinin temelini oluşturur. Bu yüzden çelik seçimi önemli bir role sahiptir. Bu yazımızda ise mühendislik çeliklerinin türlerini ve bu mühendislik çeliklerinin kalitesinin seçiminin nasıl olması gerektiğini detaylıca inceleyeceğiz.

Mühendislik Çelikleri Nelerdir?

Mühendislik çelikleri, çeşitli endüstrilerde kullanılan ve mekanik özellikleri, dayanıklılığı ve işlenebilirliği optimize edilmiş özel çelik türlerini içerir.  Mühendislik çeliklerinin bazı yaygın türleri şunlardır:

1. Islah Çelikleri

Islah çelikleri, yüksek mukavemet, dayanıklılık ve aşınma direnci özelliklerinden dolayı mühendislik çelikleri için çelik üretiminde kullanılan özel bir çelik türüdür. Bu çelik türü özel ısıl işlemler ve kimyasal bileşim değişiklikleri ile elde edilir, bu ise onlara özel mekanik özellikler kazandırır. Bu mekanik özellikleri kazanan çelikler, otomotiv endüstrisi, havacılık, enerji üretimi ve savunma gibi birçok endüstride kullanılır. Ayrıca yüksek sıcaklık ve basınca dayanıklılıkları nedeniyle ağır endüstriyel uygulamalarda da sıklıkla tercih edilirler.

• Otomat Çelikleri

Otomat çelikleri, işleme makinelerinde yüksek hızda işlenmek için özel olarak tasarlanmış çeliklerdir. Bu yüksek kesme hızlarına ve aşınma direncine sahip olmaları, işleme makinelerinin verimliliğini artırır. Bu ise çeliklerin tornalama, frezeleme, delme ve diğer işleme işlemlerine karşı dayanıklı olmasını sağlar. Otomat çeliklerinin kullanım alanları ise otomobil parçalarından hassas aletlere kadar geniş bir uygulama yelpazesini kapsar. Aynı zamanda bu çeliklerin özel tasarımı, işleme süreçlerinde daha az aşınma ve daha uzun ömür sağlar, bu da maliyetleri düşürür ve üretkenliği artırır.

2. Karbon Çelikleri

Karbon çelikleri, demir ve karbon elementlerinin ana bileşenlerinden oluşan bir çelik türüdür. Bu çelikler, düşük maliyetleri ve çok yönlü kullanım potansiyelleri nedeniyle birçok endüstriyel uygulama için tercih edilirler. Karbon çeliklerinin mekanik özellikleri, karbon içeriği ve çeşitli ısıl işlem yöntemleri ile ayarlanabilir, bu da onları farklı projelerin ihtiyaçlarına uygun hale getirir. Yapısal çelikler, boru hatları, inşaat malzemeleri ve birçok makine parçası karbon çelikleri kullanılarak üretilir. Bu çelikler, karbon içeriği açısından düşük, orta veya yüksek karbonlu olarak sınıflandırılabilirler. Karbon miktarı arttıkça, çeliğin mekanik özellikleri, sertlik ve dayanıklılık gibi özellikler de değişir.

Düşük karbonlu çelikler (genellikle %0.05 ila %0.30 karbon içerir), mükemmel işlenebilirlikleri ve kaynak yapılabilirlikleri nedeniyle yaygın olarak kullanılır. Bu çelikler, otomotiv parçaları, yapısal çelikler, tüketici ürünleri ve teller gibi birçok uygulamada bulunur.

Orta karbonlu çelikler (%0.30 ila %0.60 karbon içerir), daha yüksek bir sertlik seviyesine sahiptir ve aynı zamanda iyi bir tokluk sunarlar. Bu çelikler, çelik miller, çubuklar, çelik levhalar ve dövme parçalar gibi uygulamalarda yaygın olarak kullanılır.

Yüksek karbonlu çelikler (%0.60 ila %1.00 karbon içerir), çok yüksek bir sertlik seviyesine sahiptir ve aşınmaya karşı dayanıklıdırlar. Bu çelikler, bıçaklar, kesme aletleri, rulmanlar ve yaylar gibi uygulamalarda kullanılır.

3. Transmisyon Milleri

Transmisyon milleri, mühendislik çelikleri arasında otomobil ve diğer taşıt sistemlerinin önemli bir bileşenidir. Bu miller, motor gücünü tekerleklere ileterek aracın hareketini sağlayan ve vites değişimlerini mümkün kılan anahtar parçalardır. Transmisyon milleri, yüksek dayanıklılık, mukavemet ve aşınma direnci gereksinimlerini karşılamalıdır. Bu yüzden miller genellikle sertleştirilmiş özel çeliklerden üretilirler ve doğru boyutlandırma ile hassas bir şekilde üretilmelidirler. Nedeni ise transmisyon millerinin aracın güvenilirliği ve performansı için kritik öneme sahip olmasından kaynaklanır.

4. Paslanmaz Çelikler

Paslanmaz çelikler, korozyona karşı dayanıklılık özellikleri ile tanınan ve genellikle demir, krom, nikel ve diğer alaşımların birleşiminden oluşan özel bir çelik türüdür. Bu çelikler, gıda işleme, kimya endüstrisi, tıp cihazları, deniz uygulamaları, uzun ömürlü ve hijyenik ürünlerin üretimi gibi birçok endüstriyel alanda kullanılmak üzere tercih edilir. Bunun nedeni ise paslanmaz çeliklerin çevresel etkilere karşı yüksek direnç sahibi olması, oksidasyon ve korozyonla mücadele edebilme yetenekleri sayesindedir. Aynı zamanda estetik olarak da çekici bir görünüme sahip olmaları, tasarım açısından da tercih edilmelerine neden olur.

5. Sementasyon Çelikleri

Sementasyon çelikleri, yüzey sertliği, aşınma dayanımı ve sürekli dayanımı artırmak amacıyla kullanılan özel bir çelik türüdür. Bu çeliklerin karbon oranı genellikle %0,10 ile %0,20 arasında değişen ve sementasyon işlemi sonucu yüzey bölgelerinde yüksek karbon içeriğine sahip olan malzemelerdir. Bu yüzden sementasyon çelikleri, özellikle büyük yüklerin taşınması veya darbe yüklerinin karşılanması gereken uygulamalarda yaygın olarak kullanılır. Ayrıca bu çeliklerin çekirdek ve yüzey bölgelerindeki farklı karbon içeriği, özel ısıl işlem yöntemleri gerektirebilir, bu da çeliklerin dayanıklılığını ve performansını artırır.

6. Yay Çelikleri

Yay malzemesi olarak kullanılacak mühendislik çelikleri için aranan özellikler, yüksek yük dayanımı, iyi esneklik ve kırılmaya karşı sınırsız emniyettir. Bu özelliklere ise doğru çelik seçimi ve uygun ısıl işlemle ulaşılabilir.

Yay gibi esnek parçaların üretiminde önemli bir husus, bu parçaların kaynak edilmesinin sakıncalı olmasıdır. Ayrıca, yüzey çentik etkisi, iç çatlaklar gibi ısıl işlemden kaynaklanabilecek sorunlar, malzemenin homojen sertliğini bozan dekarbürasyon gibi faktörler, kırılma riskini artırabilir. Bu yüzden yüzey pürüzlülüğünün hassasiyeti, termokimyasal sertleştirme yani nitrürasyon ve kumlama gibi işlemler kullanılarak sağlanır.

Çelik malzemeye şekil verme işlemi oda sıcaklığında yapılırsa, yüksek eğilme gerilmeleri oluşabilir ve bu da üretilen parçanın esnekliğini azaltabilir. Bu nedenle, şekillendirilmiş parçaların düşük sıcaklıklarda tavlanması önerilir.

Doğru Mühendislik Çeliği Kalitesi Seçimi

Doğru mühendislik çeliği seçimi, bir projenin başarısı için kritik bir öneme sahiptir. Doğru mühendislik çeliği kalitesi seçimini etkileyen en önemli faktörler aşağıdaki gibidir.

1. Şekillendirilebilirliğe Sahip Olması

Bu çelikler, projenizin şekillendirme gereksinimlerine uygun olmalıdır. Bu ise çeliğin dövülebilirlik, haddeleme veya diğer şekillendirme işlemlerine uygun olup olmadığını içerir. Yani kısacası çeliğin belirli bir şekli alabilme yeteneği, projenin tasarımına ve üretim süreçlerine uygun olup olmama durumunu belirler.

2. Kaynaklanması Durumu

Projenizin kaynak gereksinimleri varsa bu çelikler bu işlemi kolayca kabul edebilmelidir. Çünkü kaynak çeliği seçimi, kaynak işleminin güvenilirliğini ve son ürünün dayanıklılığını etkiler.

• İşlenme Durumu:

Çeliğin işlenmesi, projenin son aşamalarında çok önemlidir. İşlenebilir bir çelik, talaş kaldırma, delme, frezeleme ve diğer işleme işlemlerinde başarılı bir şekilde kullanılabilir. Bu durum ise işleme süreçlerinde maliyet ve zaman tasarrufu sağlar.

3. Isıl İşlem Durumu

Mühendislik çeliğinin ısıl işlem geçmişi, son ürünün mekanik özelliklerini büyük ölçüde etkiler. Nedeni ise sertleştirme, temperleme ve normalleştirme gibi ısıl işlem yöntemleri, çeliği istenen özelliklere getirme ve dayanıklılığını artırma amacıyla kullanılır. Doğru ısıl işlem uygulaması, çeliğin projeniz için uygun hale gelmesini sağlar.