İçerisinde karbon bulunan ve ismini de buradan alan karbon çelikler farklı alanlarda kullanılmak üzere üretilen önemli malzemelerdir. Bu çeliklerin yapılarında genel olarak az miktarlarda silisyum, mangan, kükürt ve fosfor gibi elementler kullanılmaktadır. Genel olarak kullanım alanları imalat ve yapı sektörü olmaktadır. Çeliğin özellikleri genel anlamda içeriğinde bulunan karbon miktarlarına göre değişiklik göstermektedir. İçerisinde bulunan karbon miktarlarına göre birçok farklı çeşitleri vardır. Sizlere tüm bunlar ve hakkında bilgi vermek istiyoruz. Ayrıca ağırlık tablosu gibi konuları merak ediyorsanız sayfamızı ziyaret edebilirsiniz.

Karbon Çelik Nedir?

Karbon çelikler genel olarak içerisinde belirli bir miktar karbon maddesi olan çelik türleridir. İsmini de zaten içerisinde bulunan karbon miktarından alır. Bu çelikler hakkında bilinmesi gereken en önemli detay, içerisindeki karbon miktarına göre çeliğin, sertliğinin, çekme dayanımının ve akma özelliklerinin değişiklik göstermesidir. Ayrıca çeliğin içerisindeki karbon miktarının artması ile plastiklerin şekil alma kabiliyetlerinde düşürücü rol oynamaktadır. Birçok önemli özelliği sayesinde farklı alanlarda kullanılabilen karbon çeliklerin özellikleri hakkında daha fazla bilgi vermek istiyoruz. Pah kırma gibi önemli hizmet konularında da bilgi almak için bizleri takip edebilirsiniz.

Karbon Miktarına Göre Karbon Çelikler

Karbon çelikler içerisinde bulunan karbon miktarlarına göre 3 gruba ayrılırlar. Düşük karbonlu, orta karbonlu ve yüksek karbonlu olmak üzere 3’e ayrılan bu karbon çelikler ayrıca hangi özelliklere sahiptir bilgi vermek istiyoruz. Şöyle ki;

  • Düşük Karbonlu Çelikler: %0,20’ye kadar karbon miktarına sahip olan çelikler bu grupta yer alır. Yumuşak çelikler olarak da bilinir. Dünya çelik üretiminin büyük bir bölümünü bu çelikler kaplar. Özellikle inşaat sektörü, yassı mamuller ve temel yapılarda kullanılan bir üründür.
  • Orta Karbonlu Çelikler: %0,20-0,60 arasında olan çeliklerdir. Karbon miktarı dolayısı ile orta derecede mekanik özelliklere sahiptir. Isıl işlemlerle yeterli seviyede sertleştirilebilir ürünlerdir. Özellikle makine imalat sanayide tercih edilen ürünlerdir.
  • Yüksek Karbonlu Çelikler: %0,60’tan daha fazla olan çeliklere verilen isimdir. Isıl işlemlere maruz kaldığında çok yüksek sertleşme sağlanır. Bu sayede de özellikle aşınmalara karşı çok dayanıklı hale gelir. İşlenme ve şekil verilebilme oranı diğer karbon çeliklere göre daha düşüktür.

Farklı alanlarda kullanılan soğuk çekme boruları ve Karbon çelikler hakkında daha fazla bilgi almak ve bu ürünleri temin etmek için bizlere ulaşabilir ve bizlerden bu konuda destek alabilirsiniz.

Karbon çeliği demir – karbon alaşımı bir çelik türevi olup yapısında %2,1’e kadar karbon içerir. Alaşımın diğer elemenetleri için belirlenmiş net bir değer olmadığı için yapısındaki diğer element tür ve oranlarında değişiklik meydana gelebilmektedir, bununla birlikte genellikle manganez kullanılmaktadır. Alaşım karbon çeliği yapısında sıklıkla ağırlıkça %1,65’ten az Manganez, %0,6’dan az Silikon ve %0,6’dan az Bakır kullanılmaktadır.

Karbon çeliği çeşitleri ve özellikleri

Karbon çeliği içerdiği karbona göre üç temel kategoride sınıflandırılır:

  1. Düşük karbonlu (hafif karbonlu) çelik
  2. Orta karbonlu çelik
  3. Yüksek karbonlu çelik
  Karbon İçeriği (ağırlık %) Mikroyapı Özellik Örnek
Düşük Karbonlu Çelik <0,25 Ferrit, perlit Düşük sertlik ve maliyet. Yüksek süneklik, tokluk, işlenebilirlik ve kaynaklanabilirlik AISI 304, ASTM A815, AISI 316L
Orta Karbonlu Çelik 0,25 – 0,60 Martenzit Düşük sertleşebilirlik, orta mukavemet, süneklik ve tokluk AISI 409, ASTM A29, SCM435
Yüksek Karbonlu Çelik 0,60 – 1,25 Perlit Yüksek sertlik, mukavemet, düşük süneklik AISI 440C, EN 10088-3

En yaygın kullanılan karbon çeliği düşük karbonlu olandır. Tablodan da anlaşılacağı üzere yapısında %0,25’ten az karbon içerir, ısıl işlemle sertleştirilemez bu yüzden genellikle soğuk işlemle elde edilirler. Yüksek sünekliğe sahip olmaları işleme, kaynaklama ve düşük maliyet bakımından onu avantajlı konuma getirir.

Karbon Çeliği Üretim İşlemi

Karbon çeliği, geri dönüştürülmüş çelik, saf çelik veya her ikisinin birden kullanılmasıyla üretilir. Saf çelik, demir cevheri, kok (kömürün havanın yokluğunda ısıtılmasıyla üretilir) ve kirecin bir yüksek fırında yaklaşık 1650 °C’de birleştirilmesiyle yapılır.

  • Demir cevherinden çıkarılan erimiş demir, yanan koktan gelen karbonla zenginleştirilir. Kalan safsızlıklar, erimiş metalin üzerinde yüzerek çıkarılabileceği yerde yüzen cüruf oluşturmak için kireç ile birleşir.
  • Elde edilen erimiş çelik, kabaca ağırlıkça %4 karbon içerir. Bu karbon içeriği daha sonra dekarbürizasyon adı verilen bir işlemde istenen miktara düşürülür.
  • Bu, çelikteki karbonu oksitleyen, karbon monoksit ve karbon dioksit üreten eriyik içinden oksijen geçirilerek elde edilir.

Düşük Karbon Çeliği

Karbon çelikleri genellikle nispeten yumuşaktır ve düşük mukavemete sahiptir. Bununla birlikte, yüksek sünekliğe sahiptirler, bu da onları işleme, kaynaklama ve düşük maliyet için mükemmel kılar. Yüksek mukavemetli, düşük alaşımlı çelikler (HSLA) de genellikle düşük karbonlu çelikler olarak sınıflandırılır, ancak bakır, nikel, vanadyum ve molibden gibi diğer elementleri de içerir. Kombine olarak, bunlar çelik içeriğinin ağırlıkça %10’unu oluşturur. Yüksek mukavemetli, düşük alaşımlı çelikler, adından da anlaşılacağı gibi, ısıl işlemle elde edilen daha yüksek mukavemetlere sahiptir. Ayrıca sünekliği koruyarak kolayca şekillendirilebilir ve işlenebilir hale getirirler. HSLA, sade düşük karbonlu çeliklere göre korozyona karşı daha dirençlidir.

Orta Karbonlu Çelik

Orta karbonlu çelik, ağırlıkça %0.25 – 0.60 karbon içeriğine ve ağırlıkça %0,60 – 1.65 manganez içeriğine sahiptir. Bu çeliğin mekanik özellikleri, atenitlemeyi, ardından su verme ve temperlemeyi içeren ısıl işlemle geliştirilerek onlara martensitik bir mikro yapı kazandırılır. Isıl işlem sadece çok ince kesitlerde gerçekleştirilebilir, ancak çeliklerin ısıl işlem görme ve böylece sertleşme kabiliyetini geliştirmek için krom, molibden ve nikel gibi ilave alaşım elementleri eklenebilir. Sertleştirilmiş orta karbonlu çelikler, düşük karbonlu çeliklerden daha fazla mukavemete sahiptir, ancak bu, süneklik ve tokluk pahasına gelir.

Yüksek Karbonlu Çelik

Yüksek karbonlu çelik ağırlıkça %0,60–1,25 karbon içeriğine ve ağırlıkça %0,30–0,90 manganez içeriğine sahiptir. Karbon çelikleri arasında en yüksek sertliğe ve tokluğa ve en düşük sünekliğe sahiptir. Yüksek karbonlu çelikler, hemen hemen her zaman sertleştirilmiş ve temperlenmiş olmaları nedeniyle aşınmaya karşı çok dirençlidir. Takım çelikleri ve kalıp çelikleri, krom, vanadyum, molibden ve tungsten gibi ek alaşım elementleri içeren yüksek karbonlu çelik türleridir. Bu elementlerin eklenmesi, tungsten karbür (WC) gibi karbür bileşiklerinin oluşumunun bir sonucu olan çok sert, aşınmaya dayanıklı çelik ile sonuçlanır.