Paslanmaz Çelik Alaşımları

   1. Krom [Cr]

      Krom elementi çeliklere oksidasyon direncini arttırmak için ilave edilir. Bu direnç krom ilavesi arttıkça artar. Korozyon direnci paslanmaz çeliğin yüzeyinde kendini onarabilen ve koruyucu tabaka olan krom – oksit pasif tabakasından kaynaklanır.

   2. Nikel [Ni]

      Paslanmaz çeliklerde, nikelin pasif tabakaya doğrudan bir etkisi yoktur ancak özellikle sülfirik asit ortamında faydalı bir etkisi vardır. Östenitik paslanmaz çelikler (Fe – C – Cr – Ni (Mo) diğer alaşımların aksine çok geniş ölçüde mekanik özellikler gösterir. Örneğin; bu alaşımlar çok düşük ve çok yüksek sıcaklıklarıda mükemmel süneklik ve tokluk özellik gösterir. Nikel temelli alaşımlar demir temelli alaşımlara kıyasla pasif tabakanın olmadığı yada bölgesel/tamamen yok olduğu durumlarda korozyona daha çok direnç gösterir. Örneğin oyuk korozyonu nikel temelli alaşımlarda daha yavaş ilerler.

   3. Karbon [C]

      Karbon metalik özellikte olmamakla birlikte tüm demir esaslı metallerde önemli bir alaşım elementidir. Karbon her zaman paslanmaz çelik ve yüksek ısıya dayanıklı metalik alaşımlarda bulunur. Çok güçlü östenitleştirme özelliktedir ve mukavemeti arttırır. Östenitik, ferritik, ferritic – östenitik tiplerde düşük oranlarda (%0,005 – 0,03) bulunur. Martensitik tipte ise %0,15 – 1,2 oranında bulunur. Karbonun korozyon direncine temel etkisi yapıdaki bulunma şekli ile tanımlanabilir. Eğer krom ile birleşerek krom karbür oluşturursa; bir miktar kromun alaşımdaki katı çözeltiden eksilmesine bağlı olarak korozyon direncine zarar verebilir. Karbonun bu ters etkisi sıcak şekil verme yada tavlama sonrası çok yavaş soğutma sebebiyle meydana gelebilir. Sonuçta istenmeyen bir krom karbür çökeltisi oluşur. Bu da krom içeriğinin azalmasına bağlı karbür çökeltisinin korozyon direncini düşürerek bölgesel yada tanelerarası korozyon oluşumuna hassasiyet getirir.

   4. Molibdenyum [Mo]

      Paslanmaz çeliklerde %8’e kadar ilave edilen bu element çoğunlukla %2 – 4 aralığında bulunur. Çok düşük oranlarda katıldığında dahi klor içeren ortamlarda oyuk korozyonuna ve çatlak korozyonuna direnç gösterir. Molibdenyum pasif tabakanın korunması ve yok olması adına oksitleme etkisi yoğunluğunu düşürür. Önemli bir şekilde bölgesel korozyon direncini arttırır. Bir şekilde mekanik özellikleri arttırır ve ferritik microyapısını yükseltir. Bununla birlikte molibdenyum; ferritik, duplex ve östenitik paslanmaz çeliklerde ikincil fazların yapı riskini arttırır. Martensitik çeliklerde karbür çökelmesine etkisinden dolayı yüksek sıcaklıklardaki temperleme işleminde sertliği arttırır.

   5. Niobyum [Nb]

      Paslanmaz çeliklerde korozyon direnci önemsendiği sürece Nb ilavesi ısıdan etkilenen bölgede tanelerarası korozyon riskini düşürür. Bu riskin azaltılması için karbon ve azot (ferritik tipler) seviyesine bağlı olarak uygun miktarda niobyum ilave edilir. Tam dengeli bir hesaplama ile teorik olarak niboyum formülü %Nb ≥ 0.2 + 5 (%C + %N) ile tanımlanır. Ferritik paslanmaz çeliklerde bu elementin ilavesi; ısısal yorgunluk direncini arttırmanın en etkili yöntemlerinden birisidir.

   6. Titanyum [Ti]

      Titanyum güçlü bir ferrit ve karbür şekillendiricisidir. Bu etkili karbon içeriğinin düşürülmesi ve bir ferritik yapının yükseltilmesi ile olur. Karbon içeriği arttırılmış östenitik paslanmaz çeliklerde taneler arası korozyon direncinin ve yüksek sıcaklıklarda mekanik özelliklerin arttırılması için ilave edilir. Ferritik paslanmaz çeliklerde titanyum ilavesi ile tokluk, şekillendirilme ve korozyon direnci artar. Martensitik paslanmaz çeliklerde titanyum ile karbonun birleşmesi ile sertlik düşer ve temperleme direnci artar. Titanyum paslanmaz çelikte kullanılan en dengeleyici elementtir.

   7. Mangan [Mn]

      Mangan paslanmaz çeliklerde genellikle sıcak sünekliği geliştirmek için ilave edilir. Düşük sıcaklıklarda östenit dengeleyici yüksek sıcaklıklarda ise ferrit dengeleyicisidir. Azot çözünürlüğünü arttırır ve duplex ile östenitik paslanmaz çeliklerde yüksek azot içeriğini sağlar. Östenit şekillendirici olarak mangan paslanmaz çelikte bir miktar nikel ile yer değiştirebilir.