Paslanmaz çeliğin nasıl çalıştığını gerçekten anlamak için kullanılan temel elementleri ve oranlarının paslanmaya nasıl etki ettiğini bilmek faydalıdır. Ana bileşenler şunlardır: demir, krom, nikel ve bazen molibden. Demir, tüm paslanmaz çeliklerin temel yapısını oluşturur. Krom oranı genelde %10 ila %30 arasında değişir ve bu element yüzeyde oluşan koruyucu oksit tabakasını oluşturur, bu da paslanmayı önler. Nikel oranı genelde %8-10 arasındadır ve metali gerilim altında daha esnek ve dayanıklı hale getirir. Molibden ise yaklaşık %2-3 oranında kullanılır ve özellikle yüzeye oyuklar açan (pitting) bazı paslanma türlerine karşı ekstra koruma sağlar. Bu değişen oranlar piyasada bulunan farklı kaliteleri belirler. Örneğin endüstri standardı 304 paslanmaz çelik yaklaşık olarak %18 krom ve %8 nikel içerirken, 316 kalitesi daha sert şartlara dayanabilmesi için molibden ilave edilmiştir ve bu özelliği sayesinde özellikle deniz suyu ile temasın yaygın olduğu denizcilik uygulamalarında yaygın olarak kullanılır.
Krom, paslanmaz çeliğin korozyona karşı direncini artırmada çok önemlidir. Çelik alaşımına karıştırıldığında, havadan gelen oksijenle birleşerek metal yüzeyinde ince bir krom oksit filmi oluşturur. Bu, çeliğin oksidasyona uğramasını veya paslanmasını engelleyen bir tür kalkan görevini görür. Bu pasif tabakanın varlığı, paslanmaz çeliğin zorlu ortamlara maruz kaldığında çok daha uzun süre dayanmasını sağlar. Çoğu paslanmaz çelik, korozyon koruması açısından yaklaşık %10,5 krom içermelidir. Daha fazla krom içeren çelikler, örneğin popüler 316 kalitesi, ekstra koruma sunar ve bu yüzden gemi inşa atölyeleri ile kimyasal madde işleme tesisleri gibi yerlerde yaygın olarak bulunurlar. Gerçek dünya testleri, kromca zengin paslanmaz çeliklerin paslanmadan onlarca yıl uzak durabileceğini göstermektedir. Bu yüzden, sahil bölgelerindeki binalardan sürekli su ve aşındırıcı maddelerle temas eden fabrika ekipmanlarına kadar birçok alanda bu çeliklere rastlanır.
Paslanmaya karşı kullanılan paslanmaz çelik boruların dayanımı, genellikle kullanım alanına göre değişiklik gösterir; özellikle deniz kenarı bölgeleri ile endüstriyel tesisler arasında büyük farklar olabilir. Tuzlu su, sahil bölgelerinde karşılaşılan en büyük sorunlardan biridir çünkü içindeki yüksek klorid oranı metal yüzeyde istenmeyen oyuklara (paslanmaya) neden olur. Sahil şeridinde kurulan ekipmanlarda zamanla bu durumun, parçaların öngörülen ömründen çok önce bozulmasına yol açtığını defalarca gördük. Endüstriyel ortamlar ise paslanmaz çeliğe farklı zorluklar çıkarır. Fabrikalardaki kimyasallar ve çeşitli kirleticiler, stres korozyon çatlaması adı verilen ve kimseyle başa çıkmak istemeyeceği bir soruna neden olabilir. Bazı mühendislik raporlarında, üretim tesislerinde bazı agresif kimyasallara maruz kalan paslanmaz çelik bileşenlerin sadece birkaç ay içinde tamamen bozulduğunu anlatan hikayeler yer alır. Bu zorlu koşullarda uzun vadeli performans için doğru malzemenin seçilmesinin bu kadar önemli olmasının nedeni budur.
Paslanmaz çelik, kloridlerin neden olduğu pitlenme hasarından sıklıkla etkilenir ve bu problem yüksek sıcaklıklarda daha da kötüleşir. Pitlenmeyi bu kadar tehlikeli kılan, malzemeleri neredeyse yüzeyde herhangi bir belirti göstermeden çok hızlı bir şekilde yok edebilmesidir. Yapılan çeşitli çalışmalar, 304 ve 316 gibi yaygın paslanmaz çelik türlerinin klorid saldırısına karşı bağışık olmadığını ortaya koymuştur. Endüstriyel kılavuzlar genelde 304 paslanmaz çelik için klorid seviyesinin litrede 150 mg ve daha dayanıklı olan 316 sınıfı için litrede yaklaşık 400 mg'nın altında tutulmasını önerir. Sıcaklıklar arttıkça durum daha da problematik hale gelir çünkü ısı, klorid iyonlarına oksit tabakasını normalin çok ötesinde hızlı bir şekilde aşmaları için ek enerji sağlar. Paslanmaz çelik komponentlerle çalışan kişiler için klorid içeriği ve sıcaklığın dikkatli bir şekilde izlenmesi, ileride beklenmedik arızaların önlenmesi açısından hayati derecede önemlidir.
Kaynak işlerini doğru yapmak, paslanmaz çelik borularda zayıf noktaların oluşmasını engellemek için çok önemlidir. Kaynaklar düzgün yapılmadığında, korozyonun başlangıç noktası olabilecek küçük çatlaklar ve boşluklar oluşur. Özellikle kloridlerin yoğun olduğu ortamlarda bu durum çok kötü sonuçlar doğurur. Günümüzde daha iyi seçenekler arasında çok daha güçlü birleşimler oluşturan lazer kaynak ve TIG kaynak teknikleri yer almaktadır. Yüzey işlemlerinin de önemi büyüktür. Elektropolish yöntemi, pürüzlü yüzeyleri düzleştirerek korozyona neden olan maddelerin tutunabileceği gizli alanları azaltarak mucizeler yaratır. Paslanmaz çelik boru kullanan endüstriler, ekipmanlarının ömrünü ve stres altındaki koşullarda gösterdiği performansı doğrudan etkilediği için kaliteli kaynak ve yüzey işleme konularına ciddi şekilde odaklanmalıdır.
Kimya sanayi uygulamalarında 304 ve 316 paslanmaz çelikler yaygın olarak tercih edilen malzemeler haline gelmiştir. Her ikisi de korozyona karşı iyi derecede dayanıklıdır ancak aralarında temel bir fark bulunmaktadır. Bu iki kaliteyi birbirinden ayıran en önemli unsur kimyasal bileşimleridir. Standart 304, çoğu sıradan kimyasal maddeye karşı oldukça iyi sonuç verir ve yapıların zaman içinde bütünlüğünü korumasını sağlar. Ancak agresif kloridler ve güçlü asitler karşısında 316 tercih edilmelidir çünkü formülasyonu içerisinde molibden içerir. Pek çok endüstriyel sektör zorlu kimyasallarla çalışırken 316 kalitesini tercih etmektedir. Paslanmaz Çelik Kaynaklı Boru Pazarı raporuna göre, 316 kalitesini kullanan tesisler korozyon oluşturabilecek maddelerle sürekli temas halinde kalsa bile yıllarca sorunsuz şekilde performanslarını sürdürmektedir. Bu tür güvenilir performansın korunması, operasyonların kesintisiz ilerlemesini sağlarken beklenmedik duruşlar ve onarımlar nedeniyle oluşabilecek maliyetlerin de önüne geçmektedir.
410 ve 430 gibi martensitik paslanmaz çelikler, ciddi mukavemet ve sertlik sunar; bu da onları malzemeler için gerçekten zorlu anlarda tercih edilen seçenekler haline getirir. Bu çelik türlerini havacılık sektöründe ve özellikle mekanik stresi dayanılmaz şekilde yüksek olan parçalarda görebiliriz. Örneğin 410 paslanmaz çelik, otomobil egzoz sistemlerinde sıklıkla kullanılır çünkü çoğu alternatife göre hem ısıya hem de basınca daha iyi dayanır. Mühendisler ağır yükler altında çatlayabilecek ya da gevrek hale gelebilecek bileşenleri tasarladıklarında, martensitik çelikler her seferinde öne çıkar. Arızaya yer vermeyen durumlarda dayanıklılık göstermekte, östenitik türlerin ötesinde bir avantaj sağlarlar.
Uzun vadeli yatırımları değerlendiren işletmeler, 300 ve 400 serisi paslanmaz çelikler arasındaki maliyet farklarını dikkatlice değerlendirmelidir. 304 ve 316 kaliteleri gibi 300 serisi ürünler başlangıçta daha yüksek bir maliyetle gelir; ancak çoğu kişi için uzun vadede bu ürünleri tercih etmek daha kârlı olur çünkü bu malzemeler daha uzun ömürlüdür ve daha az bakım gerektirir. Sektörel veriler, başlangıç maliyetleri daha yüksek olsa da, pas oluşumunun sorun olduğu ortamlarda çalışan şirketlerin 300 serisi çelik kullanarak daha iyi getiri elde ettiğini göstermektedir. Diğer taraftan, 410 ve 430 gibi 400 serisi ürünler satın alma aşamasında maliyet avantajı sağlar; ancak zorlu koşullarda kullanım sonucunda zaman içinde yenileme maliyetleri artabilir. Bu iki seçenekten birini tercih etmek, kullanım yeri ve koşullarına göre hem anlık harcamalar hem de ileride yapılacak tasarruflar göz önünde bulundurularak en uygun seçimi yapmak anlamına gelir.
Duplex paslanmaz çelikler, oldukça iyi mukavemetle birlikte mükemmel korozyon direnci sağladığından öne çıkar. Onları özel kılan şey, hem östenitik hem de ferritik paslanmaz çeliklerden gelen unsurları bir araya getiren karışık mikroyapılarıdır; bu da tek başına her bir türden daha iyi genel performans sağlar. Zorlu koşullarda çalışan birçok mühendis, özellikle kimya fabrikaları gibi diğer metallerin kısa sürede başarısız olacağı yerlerde bu malzemelerin korozyona karşı nasıl direnç gösterdiğinden bahseder. Mekanik testlerde, duplex paslanmaz çelik, normal paslanmaz çelik türlerine kıyasla çok daha yüksek gerilim seviyelerine dayanabildiğini gösterir. Bu tokluk ve paslanmaya karşı koruma kombinasyonu, ekipmanların uzun süre bakım gerektirmeden dayanması gereken durumlar için onları ideal kılar. Örneğin Alleima'nın süper duplex SAF 3007'sini ele alalım. Deniz altı petrol sahalarında yapılan gerçek dünya testleri, bu özel alaşımın, uzun süreli olarak agresif deniz suyu kimyasallarına maruz kalındığında bile geleneksel alternatiflerden çok daha uzun süre dayanıklılığını koruduğunu göstermiştir.
Duplex paslanmaz çelikler, zorlu ortamlara dayanıklılıkları sebebiyle özellikle denizcilikteki petrol ve gaz tesislerinde giderek daha popüler hale gelmektedir. Bu metal alaşımları, Meksika Körfezi ve Kuzey Denizi petrol sahalarında yaygın olan yoğun basınç ve tuzlu su korozyonu gibi zorlayıcı etkileri karşılamada oldukça etkilidir. Alleima'nın yaptığı çalışmalara bakacak olursak, dinamik umbilikal kablolar gibi özellikle su altı koşullarında zorlu durumlara maruz kalan yapılarda duplex çeliğin ne kadar iyi çalıştığını göstermişlerdir. Özellikle SAF 2507 olarak bilinen bir alaşım, sektörde neredeyse altın standart haline gelmiştir. Hem zorlu koşullara hem de çeşitli etkilere karşı dayanıklılığını korurken yine de verimli bir şekilde çalışarak, özellikle denizcilik operasyonlarında uzun vadeli çözümler arayan şirketler için akıllı yatırım tercihleri arasında yer almaktadır.
Doğru paslanmaz çelik kalitesini seçmek, malzemenin sahip olduğu özelliklerle kullanım sırasında karşılaşacağı koşulların eşleştirilmesiyle başlar. Örneğin ortamın ne kadar sıcak olacağı, mevcut basınç, aşındırıcı maddelerle temas olup olmayacağı gibi faktörler bu seçimde önemli rol oynar. Yüksek sıcaklık uygulamalarında örneğin, ısındığında dayanımlarını kaybetmeyen çelik türlerine ihtiyaç duyulur. Diğer tarafta ise paslanma ya da kimyasal saldırının muhtemel olduğu ortamlarda bu tür saldırılara daha dayanıklı kaliteler tercih edilmelidir. Sektör çalışanları genellikle bu tür kararlar verirken ASTM ve ASME gibi kuruluşlardan çıkan standart referans dokümanlarına başvururlar. Bu kaynaklar, farklı koşullar altında hangi kalitelerin daha iyi çalıştığını gösteren çok sayıda pratik bilgi içerir ve mühendislerin maliyetli hatalardan kaçınarak gereksiz riskler taşımayan ve operasyonların sorunsuz devamı için önemli rehberlik sağlar.
ASTM standartları, kalite ve mevzuata uygunluk açısından paslanmaz çelik boruların seçiminde bizim için önemli bir rol oynar. Bu kılavuzlar, mekanik dayanıklılıktan kimyasal bileşime kadar her şeyi kapsar ve malzemelerin endüstrilerin taleplerine gerçekten ulaşabilmesi için detaylı test protokolleri de içerir. Örneğin ASTM A312'yi ele alalım; bu standart, sepsiz, kaynaklı ve soğuk şekillendirilmiş östenitik paslanmaz çelik boru hatları için kriterleri belirleyerek üretim sektöründe büyük ilgi görür. Bunlara ek olarak ISO ve ASME gibi endüstri sertifikaları da söz konusudur; bu sertifikalar, ürün kalitesinin küresel güvenlik standartlarıyla uyumunu garanti altına alan kalite damgası gibi işlev görür. Özellikle malzeme hatalarının bile ciddi sorunlara yol açabileceği petrol ve gaz ya da eczacılık sektörlerinde üreticiler, ürünlerinin güvenilirliğine müşterilerinin inanabilmesi için bu sertifikasyon gereksinimlerine bağlı kalmalıdır.
Bakımın iyi yapılması, paslanmaz çelik boruların değiştirilmeden ne kadar süre dayanacağı konusunda gerçekten fark yaratır. Boruları düzenli olarak kontrol etmek ve temiz tutmak, sorunların ciddi hale gelmeden önce tespit edilmesini sağlar ve bu da beklenmedik onarımlar için harcanacak parayı tasarruf edilmesini sağlar. Sektörel veriler, periyodik bakım programlarına sadık kalan şirketlerin paslanmaz çelik sistemlerinin zamanla daha iyi performans gösterdiğini ortaya koymaktadır. Gördüğümüz bazı çalışmalarda sistemlerin ömrünün hatta yaklaşık %40 oranında arttığı belirtilmiştir. Ultrasonik test gibi teknikler sayesinde teknisyenler yapıya zarar vermeden zayıf noktaları ya da aşınma belirtileri gösteren bölgeleri tespit edebilir ve böylece daha büyük sorunlar çıkmadan onarımlar yapılabilir. Koruyucu kaplamalar da özellikle pas sorununun ciddi bir tehdit olduğu sert koşullara maruz kalan tesisler için korozyonla mücadelede büyük rol oynar. Tesis yöneticilerinin çoğu bu yöntemlerin işe yaradığının farkındadır, ancak birçok tesis boyunca sürekli bakım uygulamalarıyla herkesi aynı sayfaya getirmek hâlâ bir zorluk oluşturmaktadır.
Son Haberler2025-01-03
2024-10-23
2024-11-15
TJYCT STEEL CO., LTD. 16 yıldan fazla bir süredir karbon çelik ürünleri, paslanmaz çelik ürünleri ve alaşımlı çelik konusunda uzmanlaşmıştır. dürüstlük, profesyonel,
6. Kat, Kuzey C6, Aocheng Ticaret Merkezi, Tianjin, Çin
Telif Hakkı © 2024 TJYCT Çelik Co., Ltd Gizlilik Politikası
EN
