EN
Korozyon Direnci: Neden Karbon Çelik İçin Koruma Zorunludur ve Hangi Durumlarda Üstünlük Sağlar?
Korozyon Süreci: Karbon Çelik ve Kromlar
Karbon çelikte kromun bulunmaması, havadaki nem gibi bir oksitleyici ajan varlığında oksidasyonun gerçekleşmesine izin verir. Bu nedenle çelik, kendini koruyan bir tabakaya sahiptir. Koruyucu bir tabakanın olmaması, metal katmanların oksidasyonuna ve sonuçta yapısal bütünlüğün kaybına yol açar. Zamanla, kalan metal nem varlığında yapısal desteğini kaybeder ve boyutsal kararlılık ile yük taşıyan metalin bütünlüğünün de kaybına neden olur. Bu yüzden karbon çelik için dış yüzeylerde koruyucu önlemler alınması gerekir.
Çevrede Paslanmaz Çelik: Krom ve Sınır Koşulları
Paslanmaz çelik, oksitleyici ortamın arayüzünde nanometre ölçekli kromdan oluşan koruyucu bir tabakaya sahiptir. Bu koruyucu tabaka, klorür anyonlarının (örn. deniz suyu, tuz vb.) bulunduğu aşındırıcı ortamlarda bozulabilir ve taneler arası korozyon çukuru oluşturabilir. Taneler arası korozyon çukurları, korozyon çukurlarının alanlarında dallanmış veya lifsi olarak görülebilir. Bu durum, 316L için Korozyon Direnci İndeksi olarak ≈ 26,5 değerine karşılık gelir ve bu değer, gerçek anlamda aşındırıcı ortamlara dayanabilme yeteneğini gösterir.
Stratejik istisnalar: Kurban sistemleri için karbon çeliğinin kullanılması
Karbon çelik, boru hatlarında, gemi gövdelerinde ve su tanklarında çelik ve bakır alaşımlarının korunmasına feda edilerek yardımcı olabilir. Karbon çeliğin maliyet avantajı ve çelik sistemlerde bakır alaşımları için feda edilen sistemlerin kullanılması nedeniyle karbon çelik, feda edilen sistemler için genellikle en iyi seçenektir; karbon çelik, feda edilen sistemler için en iyi seçenektir ve çelik ile bakır alaşımları için feda edilen sistemler, gemi gövdeleri ve su tankları için uygundur. Daha değerli metallerin korunması, çinkodan yapılmış feda edilen anotlar içeren feda edilen sistemler aracılığıyla sağlanır. Fedâ edilen anotların görevi, feda edilen korumayı sağlamakdır. Fedâ edilen anotların maliyeti, kuru, kapalı alanlarda kullanılan, kısa mesafeli ve kritik olmayan sistemler için en iyi seçenektir. Epoksi ve çinko zengini sistemler, kullanım ömrünü uzatabilir ve bakım gereksinimini azaltabilir.
Karbon Çeliğin Isıl İşlemi ve Yapısal Uygulamalar İçin Uygunluğu
Yapısal uygulamalar için istenen karbon çeliği elde etmek amacıyla yapılan ısıl işlem
Karbon çeliklerinin ısıl işlemi, yüksek ve düşük bariyerli çeliklerin mükemmel bir özellik koleksiyonuna yol açar. Normalleştirilmiş/yüksek karbonlu çelik kullanılarak taşıyıcı yapıların geliştirilmesinde, iletim sistemleri ve yüksek gerilim iletim sistemleri gibi yapısal sistemlerde üstün sonuçlar elde edilir. İletim ve yüksek gerilim iletim çerçeveleri sistemleri, yüksek gerilim iletim çerçeveleri sistemleriyle değiştirilebilir. Korunmasız yüksek gerilim iletim çerçeveleri için koruma sistemleri çerçevesinde bir değişim söz konusudur. Yüksek gerilim iletim çerçeveleri için sistem çerçevelerinde bir değişim gerçekleşebilir. Yüksek gerilim iletim sistemleri üzerine yapılan çalışmanın sonuçları, koruma sistemleri çerçeveleridir. Bu sistemler, yüksek gerilim iletim sistemlerinin koruma sistemleri çerçevelerine dönüştürülebilir. Koruma çerçevelerinde bir değişim mevcuttur. Korunmasız sistemlerin sistem çerçeveleri, yüksek gerilim ve yüksek gerilim korumasına sahiptir. Elde edilen sonuçlar, koruma sistemleridir.
Şekillendirilebilirlik ve yorulma ömrü dengesi: AISI 1045 karbon çeliği ile austenitik ve martenzitik paslanmaz çelik sınıflarının (304 ve 410) analizi
AISI 304’ün kopma mukavemeti 304 MPa, sünekliği ise %40’tır. Buna karşılık AISI 1045’in kopma mukavemeti 850 MPa, sünekliği ise %10’dur. AISI 1045 karbon çeliği, AISI 304’e kıyasla daha yüksek çekme mukavemetine ve sertliğe sahiptir. Ancak AISI 1045 kesinlikle daha düşük sünekliğe sahiptir. AISI 1045’in düşük sünekliği, soğuk şekillendirilmesini zorlaştırır ve bu da şekillendirme sırasında çatlak oluşumuna neden olur. Bu durum, metalin önceden ısıtılmadan bükülmesini veya yuvarlanmasını zorlaştırır. AISI 410’un sertliği HRC 40’tır; ancak yine de paslanmaz çeliklerin yorulma ömrünü eşlemek mümkün değildir.
AISI 410, AISI 304’e kıyasla daha sert ve daha kırılgan olan bir paslanmaz çeliktir; bu nedenle yukarıda bahsedilen paslanmaz çelik sınıflarına göre daha az çok yönlüdür. Ayrıca 410 paslanmaz çelik, AISI 1045’e kıyasla daha sert olabilir; ancak yorulma ömrü 304 paslanmaz çelikten daha kötüdür ve AISI 1045’e kıyasla kaynak yapılabilirliği daha düşüktür; bu da onu paslanmaz çelik sınıflarına göre daha az çok yönlü kılar.
İmalat ve Maliyet Azaltımı: Karbon Çeliği, Maliyet Etkin ve Yüksek Hacimli Üretim İçin Bir Yöntem
Kaynaklanabilirlik Avantajları: Karbon çeliğinin daha düşük ön ısıtma gerektirmesi ve kaynaktan sonraki ısı işlemine duyulan ihtiyacın daha az olması
Karbon çeliğinin tipik düşük karbon içeriği (< %0,3), karbon çeliğinin çok iyi kaynaklanabilir olmasını sağlar; bu da rutin post-weld ısıtma işlemlerinin temelde gereksiz olduğunu ve ayrıca önceden ısıtmaya da gerek kalmadığını gösterir; bu nedenle kullanımı oldukça uygundur. Enerji tüketiminde azalma sağlanmasını ve proje süresinin kısalmasını sağlar. Gerekli olan önceden ısıtma ve post-weld işlemine kıyasla, karbon çeliğinin kullanımı, sektörde tipik paslanmaz çelikten %30 daha üstün performans gösterdiği olarak değerlendirilir. Daha basit ve daha verimli bir muayene ve üretim sürecine sahiptir; bu da karbon çeliğinin paslanmaz çelik tüketimine kıyasla çok daha düşük olduğunu gösterir.
Toplam sahip olma maliyeti: Malzemelerde kısa vadeli tasarruf karşılaştırması – inşaat ve tarım sektörlerinden örnekler
Karbon çeliği, ton başına ölçüldüğünde paslanmaz çeliğin yaklaşık yarısı fiyatındadır. Bu fiyat farkı, inşaat firmalarının daha büyük projeler inşa etmesine veya tarım firmalarının üretim çıktılarını %20 artırarak daha küçük projeler inşa etmesine olanak tanır. Ne yazık ki inşaat firmaları, korozyonu sınırlandıran yöneticilerin eklenmesiyle birlikte toplam maliyetlerde artışla başa çıkmak zorundadır; bu yöneticilerin maliyeti toplam maliyetin %15–%25’ini oluşturabilir. 30 yıllık bir ömür süresi, korozyon yönetimi kaynaklı toplam maliyetleri orijinalde maliyetlere %40 oranında artış sağlayan %40’tan inşaat projeleri için %12’ye düşürür. Çerçeve elemanlarının sökülüp yeniden kullanılması ve yapı elemanlarının bir bina ile diğer bina arasında taşınması işlemi, NACE International’ın 2023 yılında yayımladığı Korozyon Maliyeti Çalışması’na göre, kısa süreli alanlarda projeler inşa eden inşaat firmaları açısından önemli bir mali avantaj sağlar. Korozyon yönetimi, tarım alanlarındaki inşaat projeleriyle eş anlamlıdır.
SSS
Neden karbon çeliği korozyona uğrar?
Yüksek nem ve rutubet seviyeleri nedeniyle çelikteki karbon miktarı, karbon çeliğinin yüksek oranda korozyona uğramasına neden olur. Yüksek oksijen seviyeleri nedeniyle korozyon önlenmezse, karbon çeliği oksidasyona daha yatkındır.
Neden karbon çeliğinin korozyonunu önlemek için önlemler almak zorundayız?
Karbon çeliğinin oksidasyonu ve bunu takip eden korozyonu, paslanmaz çelikte olduğu gibi çeliğin pasifleşme tabakası oluşturduğu bir katmana sınırlanamaz; bu nedenle karbon çeliğinin korozyonu ve oksidasyonu sürekli ilerler.
Karbon çeliğinin korozyonunun sorun olarak görüldüğü durumlar nelerdir?
Bu durumlar, kısa süreli sistemlerde, kısa hizmet ömrüne sahip sistemlerde ve mali avantaj nedeniyle korozyon yönetim sistemlerinin belirli bir sınırla tutulması gereken iç kullanım alanlarında gerçekleşir.