01
Kısa cevap
Alaşımlı çelik, karbonun yanında krom, nikel, molibden, vanadyum ya da mangan gibi elementlerin normda tanımlı sınırların üzerinde bulunduğu çeliktir. Bu elementler çeliğe sertleşebilirlik, dayanım, aşınma dayanımı, tokluk ya da sıcaklık direnci katar. Sınır EN 10020'de yazılıdır.
Alaşımlı çelik tek bir malzeme değil, bir aileler topluluğudur. Kullanıma göre ıslah, sementasyon, rulman, yay, takım ve otomat çelikleri olarak ayrılır; her grubun kendi EN normu vardır. Aşağıda sınır, elementlerin işi ve aileler tek tabloda; her aileden bir kalite örneği var.
Terim sıkça paslanmaz çelikle karıştırılır. Paslanmaz çelik, alaşımlı çeliğin ayrı bir koludur ve bu sitenin konusu değildir; bu sayfadaki ailelerin hiçbiri paslanmaz sınıfta değildir.
02
Alaşımsız ve alaşımlı çelik sınırı
EN 10020 çeliği kimyasal bileşime göre üç sınıfa ayırır: alaşımsız, paslanmaz ve diğer alaşımlı çelikler. Alaşımsız çelikte hiçbir element aşağıdaki sınırlara ulaşmaz. Bir tanesi bile sınıra ulaşırsa çelik alaşımlıdır.
Başlıca elementler için sınır değerler (kütlece %, pota analizi):
| Element | Sınır (%) | Element | Sınır (%) |
|---|---|---|---|
| Krom (Cr) | 0,30 | Molibden (Mo) | 0,08 |
| Nikel (Ni) | 0,30 | Vanadyum (V) | 0,10 |
| Mangan (Mn) | 1,65 | Silisyum (Si) | 0,60 |
| Bakır (Cu) | 0,40 | Alüminyum (Al) | 0,30 |
| Tungsten (W) | 0,30 | Titanyum (Ti) | 0,05 |
| Niyobyum (Nb) | 0,06 | Bor (B) | 0,0008 |
Diğer elementler için (karbon, fosfor, kükürt ve azot hariç) ortak sınır her biri için %0,10'dur. Mangan yalnız üst sınır olarak yazılmışsa sınır %1,80 olur.
Pratik örnek: 42CrMo4 çeliğinde krom %0,9–1,2 ve molibden %0,15–0,30'dur. İkisi de sınırın üstündedir; çelik alaşımlıdır. C45'te ise krom en çok %0,40 olarak sınırlandırılmıştır. Yalnız üst sınır yazıldığında norm, sınıflandırma için bu değerin %70'ini alır: %0,40 × 0,70 = %0,28. Bu değer %0,30'un altında kalır; C45 alaşımsız çeliktir.
Paslanmaz çelik de ayrı tanımlanır: en az %10,5 krom ve en çok %1,2 karbon. Bu yazıdaki aileler bu tanımın dışındadır.
Alaşımsız çelik sınıfında olmak, kötü çelik olmak anlamına gelmez; yalnız elementin norm sınırına ulaşmadığı demektir. Birçok yaygın makine çeliği, örneğin C45 ve S235JR, alaşımsızdır ve çok iş görür.
EN 10020 alaşımlı çelikleri bir de kalite sınıflarına ayırır: alaşımlı kalite çelikleri ve alaşımlı özel çelikler. Özel çelikler, bileşimi ve üretimi daha sıkı kontrol edilen, özellikleri çoğunlukla bir arada ve dar sınırlar içinde istenen çeliklerdir. Norm bu gruba alaşımlı makine çeliklerini, rulman çeliklerini, takım çeliklerini ve yüksek hız çeliklerini sayar. Bu sitedeki ıslah, sementasyon, rulman ve takım çelikleri bu gruptadır.
Alaşım miktarına göre de iki kaba grup anılır. Alaşım elementlerinin toplamı yaklaşık %5'in altındaysa çelik düşük alaşımlıdır; adı karbon sayısıyla başlar ve elementler çoktan aza dizilir: 42CrMo4. Bir element %5'in üzerindeyse çelik yüksek alaşımlıdır; adı X harfiyle başlar ve sayılar katsayısız yazılır: X153CrMoV12 (W.Nr 1.2379), yaklaşık %1,5 karbon ve %12 krom. Adın nasıl okunacağını çelik normları nasıl okunur yazısı ayrıntılı anlatır.
03
Alaşım elementleri ne yapar
Her element çeliğe belirli bir iş yaptırır. Ders kitaplarında ve üretici kaynaklarında ortak anlatılan etkileri şöyle özetleyebiliriz:
| Element | Temel etkisi |
|---|---|
| Karbon | Sertleşme sertliğini ve dayanımı belirler; fazlası kırılganlık getirir |
| Krom | Sertleşebilirliği artırır, sert karbürler oluşturarak aşınma dayanımı verir |
| Molibden | Sertleşebilirliği artırır, menevişte sertliğin düşmesine ve yüksek sıcaklıkta dayanım kaybına direnç verir |
| Nikel | Tokluğu ve sertleşebilirliği artırır |
| Vanadyum | İnce taneli yapıyı ve ince karbürleri destekler; aşınma ve meneviş direncine katkı verir |
| Mangan | Sertleşebilirliği artırır |
| Silisyum | Dezoksidan olarak gerekir; yaylarda elastik sınırı ve meneviş direncini destekler |
| Kükürt, kurşun | Talaşı kırılgan hale getirir; otomat çeliklerinde bilinçli eklenir |
Etkiler tek tek okunmamalıdır. Elementler birlikte çalışır: 42CrMo4'te krom ve molibden birlikte ıslah çeliğinin ana özelliğini oluşturur, 1.2379'da yüksek krom, vanadyum ve molibden sert karbürlerle aşınma dayanımını taşır.
Fazlası da zarar verir. Aşırı karbon tokluğu düşürür; aşırı kükürt enine tokluğu azaltır. Bu yüzden her kalite, belli bir iş için dengelenmiş bir bileşimdir.
Parça için gereken özelliği veren en yalın bileşimi seçmek, hem iş hem malzeme açısından doğru karardır. Gerekmeyen bir yerde yüksek alaşımlı çelik almak, fazladan bir özellik için ödeme yapmak demektir.
04
Türler ve normları
Alaşımlı çelikler kullanıma göre gruplanır. Her grup ayrı bir norm tarafından tanımlanır. Aşağıdaki tabloda aileler, normları ve birer örnek kalite var:
| Aile | Norm | Örnek kalite | Ne için |
|---|---|---|---|
| Islah çelikleri | EN ISO 683-2 | 42CrMo4 | Yüksek dayanımlı mil, aks, dişli |
| Sementasyon çelikleri | EN ISO 683-3 | 16MnCr5 | Yüzeyi sertleşen dişli, kam |
| Rulman çeliği | EN ISO 683-17 | 100Cr6 | Rulman bilya, makara, bilezik |
| Yaylık çelik | EN 10132, EN ISO 683-2 | 51CrV4 | Yay, burulma çubuğu |
| Takım çelikleri | EN ISO 4957 | 1.2379 | Kalıp, kesme ve zımbalama takımı |
| Otomat çelikleri | EN ISO 683-4 | 11SMnPb37 | Seri tezgâhta işlenen parça |
Her normun son baskısı farklıdır ve zamanla değişir; 42CrMo4 bugün EN ISO 683-2:2018'de, eskiden EN 10083-3:2006'da yer alırdı. Kalite sayfaları güncel normu ve önceki baskıyı birlikte yazar.
Bu aileler dışında iki grup daha vardır ve ikisi de alaşımlı çelik sayılmaz: - İmalat çelikleri (imalat çelikleri, örneğin C45): alaşımsız karbon çelikleri. - Transmisyon çelikleri (transmisyon çelikleri, örneğin S235JR): EN 10025-2'deki yapı çelikleri.
Sitede bunlar aynı katalogda durur, çünkü aynı parça yerlerinde aranırlar. Alaşımsız oldukları kalite sayfalarında ve normlarında açıkça görünür.
Bir ayrı istisna: sfero döküm çelik değildir. Küresel grafitli dökme demirdir ve EN 1563 ile tanımlanır; ayrıntısı GGG50 sfero döküm nedir yazısında.
Civa çeliği (gümüş çelik, 115CrV3) de bir takım çeliği türüdür; ISO 4957'nin ana listesinde yer almaz ve eski Alman standardına dayanır.
05
Stoktaki aileler
Sitede on üç aile yer alır. Her ailenin sayfası, kalitelerini, normunu ve form bilgisini birlikte verir. Aileler ve ayrıntı yazıları:
- Rulman çeliği: 100Cr6 rulman çeliği nedir yazısı bileşimi, +AC teslim durumunu ve kullanımı anlatır.
- Otomat çelikleri: otomat çeliği nedir yazısı kükürt, kurşun ve eski DIN adlarını açar.
- Yay çelikleri: yay çeliği: 51CrV4, C67S, C75S yazısı karbon ve alaşımlı yayları karşılaştırır.
- Sfero döküm: GGG50 sfero döküm nedir yazısı çelikten farkını verir.
Kalite aramak için kaliteler dizinine bakabilirsiniz. Her kalite sayfasında EN adı, W.Nr, AISI ve MKE karşılığı, kimyasal bileşim, sertlik ve form bilgisi vardır. Ölçü aralığı ve miktar bu sayfalarda yazılı değildir; teklifte bildirilir.
06
Kalite seçimine giriş
Doğru kaliteyi seçmek için sırayla üç soru sorun: 1. Parça ne yapıyor? Dönüyor mu, yük mü taşıyor, kesiyor mu, aşınıyor mu? Cevap aileyi belirler. 2. Hangi kesit? Büyük kesitte sertleşebilirliği yüksek çelik gerekir; ince kesitte alaşımsız çelik yetebilir. 3. Nasıl teslim edilecek? Tavlı mı, ıslahlı mı? Teslim durumu işleme ve sertleştirme planını belirler.
Kabaca bir yönlendirme: - Orta ya da yüksek dayanım isteyen mil, aks, dişli: ıslah çelikleri. - Dişli ya da kamın yüzeyi sert, çekirdeği tok olsun: sementasyon çelikleri. - Yüksek temas yükü, yorulma: rulman çeliği. - Esneme, geri dönüş: yay çelikleri. - Kalıp ve kesici takım: takım çelikleri. - Seri tezgâhta hızlı işleme: otomat çelikleri.
Bir örnekle deneyelim. Ø60 mm bir aks düşünün: dönüyor, yük orta, çapı büyükçe. İlk soru aileyi gösterir: dönen ve yük taşıyan parça, ıslah çelikleri. İkinci soru kesiti sorar: 60 mm'de sertleşebilirlik önemlidir, bu yüzden alaşımsız C45 yerine krom-molibdenli 42CrMo4 düşünülür. Üçüncü soru teslim durumudur: aks ıslahlı alınırsa +QT yazılır; çapa göre dayanım normdan okunur. Sonuç satırı: 42CrMo4+QT, EN ISO 683-2, çubuk Ø 60. Bu yalnız bir mantık örneğidir; kesin karar çizime bağlıdır.
Çok sık sorulan bir karşılaştırma için C45 ile 42CrMo4 farkına, ıslah ve sementasyon ayrımı için ıslah ve sementasyon çeliği farkı yazısına bakabilirsiniz. Takım çeliği için takım çeliği seçimi yazısı var. Kodların nasıl okunacağı çelik normları nasıl okunur yazısında.
Kaliteyi seçtikten sonra form ve ölçü gelir. Çelik Alaşımları çeliği stoktan ölçünüze keser, yani ebatlar; işleme sizin tezgâhınızda yapılır. Teklif formunda kaliteyi ve ölçüyü yazarsınız.
Bir uyarı: "daha çok alaşım daha iyi çelik" varsayımı yanlıştır. Alaşım hem maliyet hem işleme zorluğu getirir; gerekmeyen yerde alaşımsız bir çelik hem yeterli hem daha kolay işlenir. Örneğin orta yüklü, küçük çaplı bir pim C45 ile çözülürken, büyük çaplı ve dönen bir aks 42CrMo4 ister. Kalite seçimi, çelik ailesini tanımakla başlar ve parçanın gerçek ihtiyacıyla biter.
07
Sık sorulan sorular
Alaşımlı çelik ile paslanmaz çelik aynı mı?
Hayır. Paslanmaz çelik en az %10,5 krom ve en çok %1,2 karbon içeren ayrı bir sınıftır. Alaşımlı çelik ise EN 10020'deki sınırları aşan ama paslanmaz tanımına girmeyen çeliktir. Bu sitedeki aileler paslanmaz değildir.
Sfero döküm alaşımlı çelik midir?
Hayır. Sfero döküm, küresel grafitli dökme demirdir. Karbonu çelikten yüksektir ve EN 1563 ile tanımlanır. Sitede aynı katalogda durur, ama malzeme sınıfı farklıdır.
Hangi element neyi değiştirir?
Krom sertleşebilirlik ve aşınma dayanımı, molibden sertleşebilirlik ve meneviş direnci, nikel tokluk, vanadyum ince tane ve aşınma dayanımı verir. Etkiler elementlerin birlikte bulunmasıyla belirlenir; tek bir elemente bakmak yetmez.
Hangi türler stokta?
Sitede ıslah, sementasyon, rulman, yay, takım ve otomat çeliklerinin yanında imalat, transmisyon ve sfero döküm ailelerinin kalitelerini bulursunuz. Hangi ölçülerin stokta olduğu teklifte netleşir.
