KARBONLU VE ALA IMLI ÇEL KLER N KAYNA I, Burhan O uz, OERLIKON Yayını, 1985
3
Tablo 4. — Austenitik krom-nikel kaynak metallerinde ortalama kopma gerilmeleri
1000 saatte kopma mukavemeti (kg/mm
2
)
Sıcaklık
E 308
E 309
E 310
E 316
E 347
E 16-8-2
536
590
650
21,0
16,1
10,5
-
-
11,2
21,7
14,7
8,4
-
-
11,9
33,6
25,9
18,2
-
-
17,5
10000 saatte kopma mukavemeti (kg/mm
2
)
536
590
650
15,4
11,2
7,7
-
-
-
14,7
9,8
5,6
-
-
7,7
28,0
20,3
13,3
-
-
13,3
Sıfırın altındaki sıcaklıklarda çalı an teçhizat bakımından metallerin darbeye mukavemeti
önemlidir. Yüksek darbeye mukavemetleri sayesinde paslanmaz çeliklerin austenitik serisi bu
yönde de çok kullanma alanı bulur. Çok dü ük sıcaklıklarda, bu çeliklerde ferrit oranının
artmasıyla, kaynaktan sonra 650 ile 925 °C arasında bir ısıl i leme tabi tutuldu unda bu
mukavemette bir dü me kaydedilir. Bunun sebebi, ilerde kısaca izah edece imiz sigma fazının
bu ısıl i lem sırasında te ekkül etmesidir. Her türlü ısıl i lem ko ulları altında en iyi darbe
mukavemeti en çok % 0,03 karbon içeren 18/8 Cr-Ni çelikleriyle elde edilir.
Paslanmaz çeliklerin mukavemeti, sıcaklık azaldıkça artar.
Bu çelikler tipi hem hafif ala ımlı çeliklerin devamı olarak yüksek sıcaklık kademelerinde,
hem de, nikelli çeliklerin devamı olarak, dü ük sıcaklıklar kademelerinde kullanılırlar.
1 — Yüksek sıcaklıklarda kullanılan austenitik çelikler
Bunlardan yedi tipten söz edece iz :
— Biri Ti, di eri Nb ile stabilize edilmi iki Cr-Ni tipi,
— Biri Ti, di eri Nb ile stabilize edilmi üç Cr-Ni-Mo tipi,
— Ti ile stabilize edilmi Cr-Ni-W tpi;
— Cr-Ni-Ti-Mo-V tipi.
Bütün bu tiplerde bor ilâvesi öngörülmü tür; gerçekten bu elementin sürünmeye
mukavemet bakımından olumlu etkisi bulundu u gözlenmi tir. Böylece, milyonda 20 kısımlık
bor ilâvesi, Cr-Ni-Mo çeli inin sürünme kopma mukavemetini % 30 oranında artırır.
Bu çelikler en çok 500-700°C alanında kullanılırsa da bunun ko ulu aynı zamanda
korozyona mukavemet sorununun bulunmamasıdır; zira bulunması halinde çelik, ancak daha
dü ük sıcaklıklarda kullanılabilecektir. Gerçekten, 500°C'ın üstündeki sıcaklıklarda kopma
gerilmesinin yüksek de erler arzetmesine kar ılık, hesapta elastik sınırın esas tutuldu u daha
dü ük sıcaklıklarda bu çeliklerin R
0,002
de erleri Cr-Mo ile hafif ala ımlı çeliklerinkilerden daha
dü ük olur. Ayrıca R
0,002
'nin tayini oldukça güç olup garanti edilebilecek de erler pek iyi
bilinmemektedir.
Bu çeliklerin karakteristikleri, Ti ve Nb ile stabilize edilmi çeliklerde oldu u gibi ya
KARBONLU VE ALA IMLI ÇEL KLER N KAYNA I, Burhan O uz, OERLIKON Yayını, 1985
4
sertle tirici ilâvelerle, ya da kontrollü bir yo urulma ile artırılır. Yo urulmu halde kullanma Mo
ve W içeren cinsler için özellikle ilginçtir; zira bunların yeniden kristalle me sıcaklı ı kullanma
sıcaklı ının üstünde olabilir.
2 — Alçak sıcaklıklarda kullanılan austenitik çelikler
Bunların çe idi daha azdır. 18/9 tipi esas te kil edip çok dü ük karbonlu 18/10 tipinden
ba ka bir de Ti ile stabilize edilmi 18/11 tipi sayılabilir.
Bunlardan ba ka bazı özellikleri (asitlerle korozyona mukavemet, magnetik olmama,
yüksek mekanik mukavemet vs...) itibariyle de alçak sıcaklıklarda kullanılanlar da vardır.
Bunların ayrıntılarına girmeden a a ıdaki hususları belirtelim :
Genel olarak, sıcaklık dü tü ünde
— Mukavemet hızla artar;
— Elastik sınır tümüyle az etkilenir;
— Stabil tipler dı ında, uzama tedrici olarak azalır;
— Rezilians, hiç de ilse -196°C'a kadar stabil kalır;
— Mıknatıslanma artar.
— Yüzey merkezli kübik dokuya sahip metal ve ala ımlar -240°C'a kadar sünekliklerinden
bir ey kaybetmezler.
Dikkate alınacak bir ba ka husus da çeli in labil (stabil olmayan) olması oranında dü ük
sıcaklıkta mukavemetinin arttı ıdır. Aksine, stabil çeliklerde mukavemet kazancı az olur.
Basınçlı teçhizat imalinde ço u kez metal yo urulma i lemlerine (dö ülme, kıvrılma,
haddelenme vs...) tabi olur. Austenitik çeliklerde bu yo urulma, rezilians de erleri çevre ve
alçak sıcaklıklarda bozulsa bile ileri bir gevrekle meye götürmez. Halbuki di er çelik tiplerinde
bu gevrekle me meydana gelebilir.
ATOM REAKTÖRLER Ç N ÇEL KLER
Konunun güncelli ini dikkat nazara alarak nükleer enerji üretimindeki ko ullara (ba ta
sürünme olmak üzere) cevap verecek çeliklerden de kısaca söz edece iz.
ASME Section III'de reaktör teknesi (küv'ü) için bir çok çelik tipi 'bulunmasına kar ılık
bunlar arasında çok azı kullanılmı tır.
1960'larda hizmete giren bir kaç orta güçte reaktör (örne in 150 MVe'lik Indian Point
PWR reaktörü) 175 mm. kalınlıkta A 212 Grade B çelik saçlarıyla imal edilmi tir. Bahis konusu
olan çelik, ABD'de seyyar (Lokomotif) ve sabit kazanlarla petro-kimya sanayiinde çok
kullanılan bir C-Mn çeli i olup bu çelik ergitme kayna ına elveri li olmakla birlikte yüksek
karbon içeri i (%0,31) nedeniyle kaynak sırasında ana metalin çatlamasını önlemek üzere tedbire
gereksinme gösterir.
Ancak, daha büyük kalınlıklar bahis konusu olunca tenasite yetersiz kalmı olup bunun ısıl
i lemle, tane boyunun inceltilmesiyle ıslâh edilemiyece i anla ılmı tır.
Bunun üzerine, normalize edilmi halde daha üstün mekanik ve tenasite karakteristikleri