çelik çeşitleri

[ersinayhan]

ÇELİK ÇEŞİTLERİ

Çeliklerin Karbon Oranına Göre Sınıflandırılması

1.Düşük Karbonlu Çelikler
Bu celikler, % 0,25 oranına kadar karbon içerirler ve çok yumuşak ve yumuşak çelikler olmak üzere iki gruba ayrılırlar.

a.Çok Yumuşak Çelikler: % 0,07 ile % 0,15 arasında karbon içerirler ve soğuk şekillendirmeye elverişlidirler

b.Yumuşak Çelikler: % 0,15 ile % 0,25 oranında karbon içerirler Çok yaygın olarak kullanılan alaşımsız çeliklerdir.Çok iyi kaynak edilebilirler ancak su verme yöntemiyle iyi sertleştirilemezler.

2.Orta Karbonlu Çelikler

Bu çelikler, % 0,25 ile % 0,55 oranları arasında karbon içerirler. Isıl işlem için çok uygun çeliklerdir. Yani, bu çeliklerin yapı ve özellikleri ısıl işlemle büyük ölçüde değiştirilebilir. Bu çelikler, karbon oranlarına göre genel dövme çelikleri, mil çelikleri ve aşınmaya dayanıklı çelikler olamk üzere üç gruba ayrılır

a.Genel Dövme Çelikleri: % 0,25 ile % 0,35 arasında karbon içerirler.
b.Mil Çelikleri: % 0,35 ile % 0,45 oranları arasında karbon içerirler. Mil, tel ve dingil yapımında kullanılırlar

c.Aşınmaya Dayanıklı Çelikler: % 0,45 ile % 0,55 arasında karbon içerirler. Ray, ray tekerleği, silindir ve pres kalıplarının yapımında kullanılırlar.

3.Yüksek Karbonlu Çelikler

% 0,55 ile % 0,9 arasında karbon içerirler. Yüksek mukavemet ve aşınma dirençi gerektiren yerlerde kullanıllırlar. Kullanım alanına örnek olarak, pres kalıp blokları gösterilebilir.

4.Yüksek Karbonlu Takım Çelikleri

Bu çelikler % 0,9 ile % 1,6 oranları arasında karbon içerirler. Yüksek aşınma direnci ve yüksek mukavemet gerektiren yerlerde kullanılırlar. Kullanım yerlerine örnek olarak torna kalemi ve matkap uçları verilebilir.

Çeliklerin Kimyasal Bileşim Esas Alınarak Sınıflandırılması

1.Alaşımsız Çelikler

C harfi ve ortalama yüzde karbon oranının yüz katı ile gösterilirler. Örneğin, bileşiminde % 0,35 karbon bulunan alaşımsız ve sakinleştirilmiş oksijen konverter çeliği: OS C 35 şeklinde gösterilir. Ortalama karbon oranı % 0,45 olan alışımsız çelik C 45 şeklinde gösterilir. Karbon (C) işaretinden sonra gelen küçük harfler ise alaşımsız çeliğin türünü gösterir. Örneğin; ortalama karbon oranı % 0,45 olan alaşımsız asal çelik Ck 45 şeklinde, % 0,53 oranında kabon içeren ve yüzeyi sertleştirilebilen alaşımsız çelik ise Cf 53 şeklinde gösterilir.

2.Alaşımlı Çelikler

Alaşımlı çelikler alaşım miktarına göre veya esas alaşım elementine göre sınıflandırılabilir.

2.1 Alaşım Miktarına Göre

a.Az Alaşımlı Çelikler: Bu tip çeliklerin gösteriminde C işareti kullanılmaz. Ortalama yüzde karbon oranının yüz katı yazıldıktan sonra, oran sırasına göre alaşım elementlerinin simgeleri ve bu elementlerin Tablo 1 deki ve katsayılarla çarpılarak tam sayıya yuvarlatılmış ortalama yüzde oranları belirtilir.


Tablo 1 Az alaşımlı çeliklerin Türk Standartları’na göre gösteriminde kullanılan katsayılar.


Alaşım Elementi
Katsayısı
Cr, Co, Mn, Ni, Si, W 4
Al, Be, Cu, Pb, Mo, Nb, Ta, Ti, V, Zr 10
P, S, N, Ce, C 100
B 1000

Örneğin bileşiminde % 0,20 C ve % 1,25 Mn bulunan az alaşımlı çelik 20 Mn 5, bileşiminde % 0,15 C ve % 0,75 Cr bulunan az alaşımlı asal çelik 15Cr3 ve bileşiminde % 0,15 C, % 1 Cr ve % 0,40 Mo bulunan az alaşımlı çelik ise 15 Cr Mo 44 şeklinde gösterilir.
b.Otomat Çelikleri: Karbon oranı az alaşımlı çeliklerde olduğu gibi yazılır. Çelikte S, Mn, Pb ve P elementlerinden hangileri varsa bu sırayla gösterilir ve yanlız kükürdün ortalama yüzde oranı yüz ile çarpılarak belirtilir. Örneğin; bileşiminde % 0,45 C, % 0,20 S ve % 0,15 - % 0,30 Pb bulunan otomat çeliği 45SPb20, bileşiminde % 0,09 C, % 0,15 - % 0,30 S, % 0,90 - % 1,30 Mn ve % 0,15 - % 0,30 Pb bulunan otromat çeliği ise 9SMnPb23 şeklinde gösterilir.
c.Yüksek Alaşımlı Çelikler: Yüksek alaşımlı çeliklerin gösterimi için en başta X harfi kullanılır. Karbon oranı, az alaşımlı çeliklerde olduğu gibi yazılır ve alaşım elementlerinin herbirinin gerçek yüzde oranı kendi simgesinden sonra belirtilir. İkinci derecede önemli olan alaşım elementlerinin oranları gösterilmeyebilir. Örneğin; bileşiminde % 0,08 C, %18Cr ve % 8 Ni bulunan yüksek alaşımlı çelik X 8 Cr 18 Ni 8 şeklinde gösterilir.

2.2 Esas Alaşım Elementine Göre

a. Manganlı Çelikler: Mangan bütün ticari çeliklerin, oksijeni gidermek ve kükürtle karıştırılarak küresel MnS oluşturmak için % 0,25’den - % 1’e kadar bir dizi şeklinde eklenir. Manganın maliyet üzerindeki artış etkisi ile bağlantılı olarak mukavemetteki artış göz önünde tutulursa diğer alaşım elementlerine göre en etkili olan mangandır. Bu nedenle yumuşak çelikten daha yüksek dayanım ve kaynaklanabilirlik gerektiğinde, % 1.6 - % 1.9 arasında Mn içeren çelikler yaygın olarak kullanılmaktadır. Düşük alaşımlı manganlı çeliklerin AISI 13xx serisi % 0.30’dan % 0.45’e varan karbon ve % 1.75 mangan nominal düzeyine sahiptir. Bu 13xx çelikleri sade karbonlu çelik karşılıklarında daha yüksek dayanıma ve sertleştirilebilme özelliğine sahiptir ve dingiller, şaftlar, vitesler ve otomobiller için hareket kolları ve tarım aletleri için kullanılırlar.

13xx alaşımlı çeliklerin sertleşebilme özelliği 13xx sade karbon çeliklerden biraz daha yüksektir. Bu da 13xx alaşımlarında mangan içeriğinin nominal % 1.75’e çıkmasının bir sonucudur. 1340 alaşımının IT diyagramı Şekil 4.10’da gösterilmiştir. 1340 alaşımlarının IT diyagramları birbirleri ile karşılaştırıldığında 1340 alaşımında dönüşüm sınırları biraz sağa doğru taşınmıştır. Mangan difüzyon hızını azaltarak, östenitin, ferrite – perlite dönüşümünü yavaşlatır. Bu nedenle, karbonlu çeliklerin sertleştirilebilme özelliğinde artış olur. Aynı zamanda mangan karbonlu çeliklerdeki perliti incelterek dayanımlarını da yükseltir. Manganın perliti inceltme davranbışı Şekil 4.11’de östenitlenmiş ve havada soğutulmuş AISI 1340 çeliği mikroyapısında açık bir şekilde görülmektedir.

Karbonlu çeliklerin mangan miktarı yaklaşık % 2’yi aştığında çelik kırılganlaşır. Buna karşın mangan içeriği yaklaşık % 12’ye ve karbon içeriği yaklaşık % 1.1’e yükseldiğinde çelik östenitik durumdan hızlı soğutulursa östenitik yapı oda sıcaklığında dönüşmeden kalır. Hadfield manganlı çeliği olarak bilinen bu alaşım 1982’de geliştirilmiş ve ilk yüksek alaşımlı çelik olmuştur. Östenitik şartlardaki bu çelik yüksek bir hızda pekleştiği için özellikle yüksek darbe gerilimleri altında aşınmaya karşı dirençlidir.

Sade karbonlu çeliklerin mukavemetlendirilmesinde maganın etkisi üç kısma ayrılabilir. Bunlar, katı eriyik mukavemetlenmesi, tane boyutu inceltme ve perlit oranını arttırma etkileridir. Mangan östenit ve ferrit içinde eriyebilir ve katı eriyik mukavemetlenmesiyle karbonlu çeliklerde ferriti mukavemetlendirebilir. % 0.015 karbon çeliği için % 2’ye kadar mangan içeriğinin bir fonksiyonu olarak mukavemetlenme uzantısı Şekil 4.12’de gösterilmiştir. Manganın perliti inceltme ve perlit oranını arttırma etkisi Şekil 4.12’de gösterildiği gibi düşük karbonlu çeliklerin mukavemetini oldukça arttırır. Bir 1340 çeliğinin temperlenmesi üzerine sertlikteki artışta % 1.75 Mn’nin tüm etkisinin 1040 karbonlu çeliği ile karşılaştırılması Şekil 4.13’de gösterilmiştir. 1330 ve 1340 alaşımlarının su verme ve temperlenmeden sonraki mekanik özellikleri Tablo 4.5’de 1340 çeliğinin normalleştirme ve tavlamadan sonraki mekanik özellikleri ise Tablo 4.6’da verilmiştir.

b. Molibden Çelikleri: Dayanımı ve sertleşebilirliği iyileştirmek için sade karbonlu çeliklere küçük miktarlarda molibden eklenir. Tablo 4.10’da hali hazırda kullnılan düşük alaşımlı molibdenli çeliklerin 40xx serilerinin kimyasal kompozisyonları ve uygulamaları verilmiştir. Bu çeliklere eklenen molibden miktarı (ve hemen hemen bütün standart alaşımlı çeliklere) yaklaşık %0.25’le sınırlandırılmıştır. Çünkü bu miktarın deneysel olarak iyileştirilmiş tokluk, sertleşebilirlik ve daynım özellikleri için optimum olduğu bulunmuştur.

40xx serilerinin düşük laşımlı çelikleri öncelikle oto endüstrisinde karbürleme sınıfları olarak kullanılırlar. Bu çelikler yoğunlukla olarak arka aks dişlileri ve otomatik güç aktarma parçaları için kullanılırlar.

4047 alaşımı, en dayanıklı ve sertleşebilir olduğu için alaşımlı çelik serileri için örnek olarak alınacaktır.



Çelik, ana birleşeni demir, ana alaşımı ise karbon olan bir metal alaşımıdır.

Çeliğin yapısındaki karbonun görevi alaşımı sertleştirmek ve demir atomlarının kaymasını engellemektir. Alaşımdaki karbon miktarı ile oynanarak çeliğin sertliği, esnekliği, sünekliği, ve gerilme gücü değiştirilebilir. Alaşımdaki karbon miktari artırılarak çeliğin sertliği artırılabilir, fakat bu işlem çeliğin kırılganlığını arttırıp; kaynaklanabilirlik ve süneklik gibi bir takım özelliklerini azaltır.

Demir-karbon alaşımının çelik olarak kabul edilmesi için tipik olarak en çok yüzde 2,1 oranında karbon karışımına sahip olması gerekmektedir. Günümüzde "demir ve çelik" endüstrisi tek isim altında kullanılsa da, geçmişte bu iki sektör birbirinden ayrı isimlere sahiptiler. Metalurjinin bilim dalı olarak yaygınlaşması ile birlikte çeliğin kompozisyonunun değiştirilerek ya da ısıl işlem ile özellikleri farklılaştırılarak inşaat, otomotiv, tıp ve bir çok diğer alanda insanlığa hizmet verir hale getirilişi hızlandırılmıştır.


Çelik yapılar

Çelik Konstrüksiyon Villaların Üstünlükleri



* Montajı hızlıdır.Çok kısa sürede inşaat tamamlanır.

* Alıcıya, sabit fiyat garantisi sağlar.

* İşçiliğin büyük bölümü fabrikada yapıldığından hata payı minimum düzeydedir.

* Depreme dayanıklıdır.Çelik konstrüksiyon villalar hafiflikleri sayesinde betonarme yapılara göre cok daha az miktarda deprem yüküne maruz kalırlar.Çelik; yapıya etkiyen deprem yüklerini büyük ölçüde absorbe ederek oluşabilecek hasarları minimuma indirmekte, esnek davranışlyla deprem etkilerini azaltmaktadır.

* Konstrüksiyon,galvaniz kaplı olduğundan paslanmaz.

* Subasman haricinde betona ihtiyaç duymadığı için kış sezonunda inşaat imkanı sağlar.

* Yapı; sağlam ve uzun ömürlüdür.

* Tek katlı, dubleks, kapalı garajlı, verandalı, istediğiniz ölçülerde hayallerinizdeki tasarımlara olanak tanır.

* Isı ve ses yalıtımı mükemmeldir.

Çelik Konstrüksiyon Villaların Teknik Özellikleri

Teknik Veriler

Rüzgar hızı 90 km/saat, kar yükü 80 kg/m2 ve 1. derece deprem koşulları dikkate alınarak üretilmektedir. Fabrikada üretilen çelik konstrüksiyon; zemin betonu üzerine, yerinde montajı yapılır.

Proje

Mimarlarımız tarafından çizilen, arşivimizdeki yüzlerce projeden seçebilir veya bu projeler üzerinde istediğiniz değişikliği yapabilirsiniz.

Tamamıyla sizin tasarımınız olan projeleri CAD programlarıyla hayata geçirebiliriz.

Taşıyıcı sistem; yüksek mukavemetli, galvanizli çelikten imal edilir.

Zemin bağlantıları özel ankraj çubukları ile yapılmaktadır

Dış duvarlar OSB ile kaplanır.

Dış duvarlarda strafor, çatıda izocam ile mükemmel ısı ve ses izolasyonu sağlanır.

Çatı kaplamasında, ömür boyu çatı aktarmasına gerek duyurmayan Shingle uygulanır.

Dış cephede ;boya, cila, bakım gerektirmeyen, harika renklerde Vinyl yalı baskısı veya dekoratif tuğla, taş yada ahşap kaplama seçenekleri sunulur.


ÇELİK YAPILAR

Demirin ilk kez M.Ö. 1500 yıllarında Kuzeydoğu Anadolu ve Kafkasya'da üretilip kullanıldığının bilinmesine karşın ülkemizde yapı malzemesi olarak yeterince bilinmeyen çeliğin değerlendirilememesi üzücüdür.
( Çelik ve Kaynağın gelişimi konusunda ayrıntılı bilgiler sayfanın sonunda verilmiştir. )
Yapı çeliği, homojen, izotrop ve sürekli denetlenerek üretildiğinden güvenli bir malzemedir. Yüksek dayanımı nedeniyle öz ağırlığının taşıdığı yararlı yüke oranı küçüktür ve montajı tamamlandığı anda tam yükle çalışabilme özelliği vardır.



Çelik çerçeveli yapı sistemleri, çok önemli olan bu üstünlükleri nedeniyle;
Büyük açıklıklı köprüler,
Endüstri yapıları ve
Spor salonları ile
Portatif ve prefabrik,
Taşıyıcı sistemleri özel,
Hızla yapılması gereken,
Temel zemini zayıf nitelikli,
Yatay yüklere dayanıklı,
Çok katlı veya yüksek yapılarda
geniş kullanım alanı bulmaktadır.

Ülkemizde çok yaygın olarak kullanılmakta olan betonarme yapıların çoğu çelik çerçeveli olarak yapılabilmektedir. Öte yandan, çelik çerçeveli yapılardan çoğunun betonarme çerçeveli olarak yapılması olanaksızdır.


ABD, Japonya, Almanya, İngiltere, İsveç, İspanya, Fransa ve Finlandiya gibi gelişmiş ve daha çok deprem bölgelerinde bulunan ülkelerde yapı çeliği kullanımının önemli oranlara ulaştığı görülmektedir.

TAŞIYICI SİSTEM MALZEMESİNE GÖRE YAPI TÜRLERİ
( JAPONYA )

Sözedilen ülkelerden Japonya'da, sık ve şiddetli depremlerin yok denecek kadar az can ve mal kaybına neden olmasına karşın ülkemizde verdiği felaket boyutundaki zararları önlemeye yönelik önemli bir çalışmanın bulunmadığı görülmektedir. Özellikle inşaat sektörü, az sayıda da olsa bu konuda bilgili elemanların çelik çerçeveli yapı önerilerine kayıtsız kalmaktadır.

Ofis Binası - Londra, GB
Ofis Binası - Tampere, SF
Uydu İstasyonu - Endonezya

Ülkemizde yapısal çeliğin kullanım alanları; demiryolu köprüleri, cebri borular, baraj kapakları ve endüstriyel yapılar ile sınırlı kalmıştır. Bu tür yapılarda bile çeliğin sunduğu olanaklardan yeterince yararlanılmadığı gözlenmektedir.
Çok katlı çelik çerçeveli konut, işyeri, hastane, otel vb. binaların bulunmamasına, betonarme yapılardan daha pahalı oldukları savı gerekçe gösterilmektedir. Ancak; çelik çerçeveli yapıların %50'ye ulaşan hafiflikleri, azalan deprem yükleri ile birlikte taşıyıcı sistem ve temel boyutlarının da küçülmesini sağladığından sözkonusu gerekçenin geçerli olmadığı ortaya çıkmaktadır. Asıl nedenin; çelik çerçeveli yapı sistemlerinin sayısız avantajları ile gerek tasarım gerekse üretim ve montajı konusunda mimar, mühendis ve yüklenicilerin yeterli bilgi ve deneyime sahip olmamalarından kaynaklanan korkularının olduğu açıktır.