TAKIM ÇELİKLERİNDE ALAŞIM ELEMENTLERİNİN ETKİSİ Alaş�m elementi ilavesiyle; tak�m çeliklerinin mekanik özelikleri, kullan�m amaçlar�na uygun olacak şekilde değiştirilebilir. Ya demir kafesinde çözülen ya da özel karbür teşekkülü için kat�lan alaş�m elementleri; sertleşebilirliği, dayan�m�, meneviş dayan�m�n�, sünekliliği ve aş�nma direncini farkl� ölçüde iyileştirirler. Alaş�m elementlerinin; başl�ca kullan�m amaçlar�n� şu şekilde s�ralayabiliriz:

• Dayan�m� art�rmak • Sertliği art�rmak • Sertleştirmeyi kolaylaşt�rmak • Çekirdeğe kadar sertleşmeyi sağlamak • Korozyona karş� dayan�m� art�rmak • Yüksek s�cakl�klara karş� dayan�m� art�rmak • Aş�nma direncini art�rmak • Is� tesiri ile genleşmeyi değiştirmek • Elektrik direncini değiştirmek • M�knat�slanma özelliğini geliştirmek

Önemli alaş�m elemanlar�n�n her birinin tak�m çeliklerindeki etkisi, özet olarak şöyledir: Karbon (C): Karbon miktar�, çeliklerin mekanik özelliklerini en çok etkileyen faktördür. Çelikte başl�ca sertleştirici etkisi olan elementtir. Karbon, çeliğin akma ve çekme mukavemetini art�r�r, yüzde uzamay�, esnekliğini, dövülme, şekillendirilme, kaynak edilme ve kesilme özelliğini zay�flat�r Mangan (Mn): Mangan çeliğin dayan�m�n�, sertleşebilme, dövülme ve kaynak kabiliyetini, su verme derinliğini artt�r�r. Paslanmaya korozyona olan dayan�m�n� geliştirir. Fakat esnekliği az miktarda azalt�r. Dönüşüm h�z�n� düşürmesinden dolay�, sertleşebilirliği artt�r�r ve böylece daha büyük kesitlerde sertleşebilirlik sağlar. Ancak, tane kabalaşmas� da yapar ve meneviş k�r�lganl�ğ�na sebep olur. Darbe ve basma zorlamalar�nda aş�nma direncini artt�racak şekilde, soğuk sertleşme eğilimi vard�r. Mangan�n, sertlik ve dayan�m� art�ran Özelliği, karbon miktar�na bağl�d�r. Mangan�n yüksek karbonlu çeliklerdeki etkisi, düşük karbonlu çeliklere oranla daha fazlad�r. Mangan�n en önemli özelliği kükürtle MnS bileşiği yapmas� ve demir kükürt FeS bileşiği oluşumunu engellemesidir. FeS s�cak k�r�lganl�ğa neden olur.

Krom (Cr): Tak�m çeliklerinde, en önemli alaş�m elementlerinden biridir. Krom, çeliğin s�cağa dayan�m�n� artt�r�r. Kabuk-tufal yapmay� önler. Kritik soğuma h�z�n� düşürür ve böylece sertleşebilirliği artt�r�r. Özel karbürler teşekkül ettirdiğinden, aş�nma direncini artt�r�r. İçinde yüksek oranda krom bulunmas�; çeliğin paslanmaya karş� dayan�m�n� artt�r�r. Krom, dengesi çabuk bozulmayan karbürü meydana getirir. Çelikte beher %1 oran�ndaki krom yüzdeki art�s�na karş�l�k, çekme dayan�m�nda yaklaş�k olarak 8–10 kg/mm2 lik bir art�ş görülür. Ayn� oran içinde olmamakla beraber, akma dayan�m� yükselirse de çentik dayan�m� düşer. Kromlu paslanmaz çeliklerde krom oran� artt�kça, kaynak edilebilme yeteneği azal�r. Krom; çeliğin dayan�m özelliğini artt�ran fakat buna karş�l�k, esnekliğini, sünekliğini çok az bir dereceye kadar eksi yönde etkileyen bir alaş�m elementidir. Wolfram (W): Aş�nma direncini art�ran, s�cakta sertliğin muhafazas�n� sağlayan bir alaş�m elementidir. Tak�m çeliklerinde, kesici kenar sertliğinin artmas�n�, kullan�lma ömrünün uzamas�n� ve yüksek �s�ya dayan�m�n� sağlar. Wolfram; çeliğin dayan�m�n� artt�r�r. Çeliğe ilave edilecek beher wolfram yüzdesi, akma ve çekme dayan�m�n� 40 N/mm2 ye kadar art�r�r. Çelikte volfram�n bulunmas�, belirli yüzdelere kadar kaynak edilebilme özelliğine geliştirici etkiler yapar. Tane İnceltici olarak etki eder, aş�r� �s�nmaya karş� hassasiyeti azalt�r ve aş�nma direncini, s�cakta dayan�m� ve meneviş dayan�m�n� iyileştiren özel sert karbürler meydana getirir. Kötü yönü, �s� iletme kabiliyetini azaltmas� ve bununla bağlant�l� olarak �s�l işlemde çatlak teşekkülü eğilimini artt�rmas�d�r. Molibden (Mo): Tane büyümesini önler, sertleşebilme kabiliyetini art�r�r. Meneviş k�r�lganl�ğ�na mani olur ve kuvvetli karbür yap�c� olarak sertliği, aş�nma direncini ve meneviş dayan�m�n� artt�r�r. Ayr�ca molibden çeliklerin sürünme dayan�m�n� ve aş�nma direncini yükseltir. Molibden; çeliğin çekme dayan�m�n�, özellikle �s�ya dayan�m�yla kaynak edilme özelliğini artt�r�r. Alaş�ml� çeliklerde molibden; krom nikelle birlikte

kullan�ld�ğ�nda, akma ve çekme dayan�m�n� artt�r�r. Yüksek miktarda molibden, çeliklerin dövülebilmesini güçleştirir. Molibden kuvvetli karbür meydana getirdiğinden, hava ve s�cak iş çeliklerinde, ostenitik pasa dayan�ml� çeliklerde, sementasyon, makine yap�m çelikleriyle �s�ya dayan�ml� çeliklerin yap�m�nda kullan�l�r. Vanadyum (V): Sertleşebilme kabiliyetini ve çeliğin s�cağa dayan�m�n� artt�r�r. Ayn� zamanda çelik kesici uçlar�n�n, daha uzun zaman keskin kalmas�n� sağlar. Zor çözülebilen karbürler teşekkül ettirmesi sonucu, yüksek ostenitleştirme s�cakl�klar�nda tane büyümesini engeller ve aş�nma direncim artt�r�r. Çeliğin çekme ve akma dayan�m�n� artt�r�r. Bundan dolay�, yüksek vanadyum miktarlar�nda tak�m�n parlat�labilirliği kötüleşir. Nikel(Ni): Sertleşme derinliğini iyileştirir ve taneyi inceltir. Nikel ilavesi, darbe ve çarpma zorlamalar�yla çal�şan tak�mlarda sünekliliği artt�rmas� bak�m�ndan, özel önem taş�r. Nikel darbe tokluğunu ve tavl� çeliklerde dayan�m� art�r�r. Nikel ostenitik paslanmaz çeliklerin kromdan sonra ikinci en önemli alaş�m elementidir. Çelikte nikel, özellikle kromla birlikte bulunduğu zaman, sertliğin derinliklere inmesini sağlar. Krom nikelli çelikler paslanmaz, kabuklaşmaya ve �s�ya dayan�ml�d�r. Kobalt (Co): Kobalt Yüksek H�z çelikleri için çok önemli bir alaş�m elementidir. Tak�m çeliklerinin, yüksek s�cakl�klarda çal�şabilme ve sertliğini koruyabilme özelliğini kazand�r�r. Karbür teşkil edici elementlerin ostenitte çözülme kabiliyetlerini artt�r�r ve ayr�ca s�cakta dayan�m�, s�cakta sertliği, meneviş dayan�kl�l�ğ�n� ve �s� iletme kabiliyetini yükseltir. Silisyum (Si): Silisyum, mangan gibi bütün çeliklerde bulunan bir elementtir. Oksidasyona karş� dayan�m� artt�r�r, fakat ayn� zamanda karbon azalmas� (dekarbürize) eğilimi de artar. Elastiklik s�n�r�n� yükseltmesinden dolay�, silisyum alaş�ml� çelikler iyi yaylanma özeliği istenen tak�mlar için kullan�l�r. S�cak İş tak�m çeliklerinde, % 1 Sİ miktar�yla, yap�şma eğilimi azalt�l�r.

Yayg�n olarak yüksek elastikiyet gerektiren yay çeliklerinde kullan�l�r. Silisyumlu çelikler deyimi; bileşiminde %0,4’dan fazla silisyum olan çelikler için kullan�l�r. %14 aras�nda silisyum bulunan çelikler, kimyasal tepkilere karş� dayan�ml� olduklar�ndan, bu durumdaki çelikler dövülemezler. Niyobyum (Nb): Mikro alaş�ml� çeliklerde tane küçültme etkisi en yüksek olan mikro alaş�m elementidir. Paslanmaz çeliklerde titanyumla birlikte veya tek baş�na kullan�l�r. Tane inceltici ve karbür yap�c� etkiye sahip olduğundan akma s�n�r�n�n yükselmesine ve sertliğin artmas�na sebep olur.

Alüminyum (Al): Oksijen gidermek için kullan�l�r. Akma dayan�m�n� ve darbe tokluğunu artt�r�c� etki gösterir. Ayr�ca alüminyumun tane küçültücü etkisi vard�r, Is�tma da tane kabalaşmas� ve yaşlanmay� azalt�r. nitrasyon çeliklerinin temel alaş�m elementidir Bak�r (Cu): Akma ve çekme dayan�m�n� artt�r�r, yüzde uzamay� ve şekillenebilirliği azalt�r. Soğuk çekilebilirliği kötü yönde etkiler. Korozyon direncini yükselten etki gösterir. Malzemede form verme veya form değiştirme yapan tak�mlardan, abrasif aş�nmaya karş� İyi bir direnç istenmesinin yan�nda, yeterli süneklilikte yüksek bir dayan�m da beklenilir. Yüksek s�cakl�kta şekillendirme için s�cak iş tak�m çelikleri kullan�ld�ğ�nda, bunlar hem mekanik zorlamaya karş� ve hem de termik zorlamaya karş� koymak zorundad�rlar. İyi bir s�cakta sertlik ve s�cakta dayan�m d�ş�nda, oksidasyon sonucu meydana gelen tufallaşmaya dayan�m ile yanma ve s�cakta çatlamaya karş� hassasiyetle ifade edilen, yeterli düzeyde termik dayan�ma sahip olmal�d�rlar. Eğer tak�m; pres döküm kal�b� ve dövme kal�b� gibi, periyodik iş ak�ş�nda çok fazla s�cakl�k değişmelerine maruz kal�yorsa, yanma çatlaklar� teşekkül edebilir. Is�t�lm�ş malzeme ile direkt temas eden tak�m yüzeyi, saniyenin çok alt�nda bir süre içerisinde aniden �s�n�r ve genleşir. Tak�m malzemesinin içlerindeki daha soğuk tabakalar�n daha az genleşmesinden dolay�, basma gerilmeleri teşekkül eder, müteakip soğumada da çekme gerilmesi teşekkül ederek ters durum olur.