Krom Karbür Çökelmesi

[sefaçabuk]

Krom içeren çeliklerde krom karbür çökelmesi denen bir olay vardı, özellikle kaynakçıların korkulu rüyalarından biridir hele de östenitik krom nikelli çeliklerin kaynağı söz konusuysa. Bu tür çeliklerin üretimleri sırasında krom karbürün östenit içerisinde çözündüğü 1100C den itibaren hızla soğutulduklarını okumuştum. Ne zaman ki sıcaklık tekrardan 450C nin üzerine çıkarsa karbonun difüzyon hızı, karbonu tane sınırları dışına çıkaracak kadar artıyor, böyle olduğunda tane sınırlarında biriken karbon, kroma karşı olan yüksek ilgisinden dolayı bu bölgede krom ile birleşerek krom karbür oluşturuyor ( (Fe,Cr)23C6) bu durumdaki karbürün ağırlık olarak %90ını krom oluşturuyor, tane sınırlarındaki çok az karbon bile ostenit tanelerinin çevresindeki kromu aşırı derecede azaltıyor. Peki bunun bize ne zararı var işte bu olay kromun yapıda çökelmesine yol açıyor, kabaca yapıdaki keomun neredeyse hepsi karbür haline geçiyor, bu da tane sınırlarında şiddetli korozyona yol açıyor ve paslanmazlık özelliği ne yazık ki gidiyor, üreticiler bunun önüne geçmek için çeliğin üretimi sırasında içeriğe karbonun kromdan daha çok ilgi duyacağı metal yada metaller ekliyorlar ( buna stabilize etme deniyor) mesela titanyum, neobyum, tantal gibi. Karbon bu seferde bu arkadaşlarla karbür oluşturmaya çalıştığından kromun büyük bir kısmına sataşmıyor, bu sayede de çelik paslanmaya daha dirençli oluyor.

[emrekipmen]

Güzel bir bilgi Sefa, teşekkürler. Zaten paslanmaz takım çeliklerinde de östenitleme dereceleri fabrika tarafından duyurulurken bu çökelme limiti esas alınarak hazırlanıyor, eğer düşük ısı östenitlemesi yapılırsa korozyon dayanımı daha yüksek oluyor. Bunun için teknik dökümanlarda mesela D2 için 1010-1020 derece yüksek korozyon dayanımı için 1050-1075 derece civarı da yüksek aşınma dayanımı için tavsiye edilir, ancak 1050 ve üstünde korozyon dayanımını düşeceği uyarısı da mutlaka söylenir. Sanırım krom karbürlerin çözünmesi ve senin bahsettiğin çökelme sorunu asıl neden bu uyarıların arkasındaki. Teşekkürler, bir bulanık bilgi daha netleşti sayende 

[emrekipmen]

Yok yanlış hatırladım, bu uyarı menevişte ikincil sertleşmedeki ısılar içindi  . Yani yüksek temper ve düşük temper seçimlerinde korozyon dayanımı esas teşkil ediyor bu nedenle.
Peki benim yukarda söylediğimin bir alakası var mı krom karbürlerinin dağılımında? Kalıntı östenit miktarı önemli yüksek ısı östenitlemesinde bildiğim kadarıyla ama bunun sonuçta korozyon dayanımına etkisi var mı? Baya merak ettim şimdi bu konuyu...

[sefaçabuk]

Soruyu tam anlamadım

[emrekipmen]

Örnekle anlatayım yardımcı olur.
Elimde iki parça D2 var. Birisini 1050 derecede östenitliyorum, bunda biliyorum ki daha çok karbürü çözeltiye soktum, kalıntı östenitim de daha fazla olacak..

Diğerini 1020 derecede östenitledim. Elimde daha az kalıntı östenit, karbürlerim de önceki yapıdaki yerlerini çoğunlukla korumuşlar..

Bu kadarını kontrol edebiliyorum sanırım. Ancak bu ısıl işlem seçiminde kromun yapıda dağılımı iki parça çelik arasında ne gibi fark gösterecek, korozyon dayanımı hangisinde daha fazla olacak, ya da bir fark olmayacak mı?

[sefaçabuk]

kalıntı östenit hangisinde fazlaysa onun paslanma direnci daha uzun olacaktır.

[emrekipmen]

Sağol Sefa, peki bunun nedeni ne diye sorsam kızmazsın değil mi? Bu konu çok ciddi kendimi geliştirmeye çalıştığım bir alan, nedeni niçinini insan bilince konuya daha hakim oluyor... Kalıntı östenit ile birlikte serbest krom da daha çok mu oluyor yapıda, yoksa başka bişey mi?

[sefaçabuk]

kızmak ne demek, şimdi aslında cevap ilk yazdığımda var
"karbürün ağırlık olarak %90ını krom oluşturuyor, tane sınırlarındaki çok az karbon bile ostenit tanelerinin çevresindeki kromu aşırı derecede azaltıyor. Peki bunun bize ne zararı var işte bu olay kromun yapıda çökelmesine yol açıyor, kabaca yapıdaki keomun neredeyse hepsi karbür haline geçiyor" yani ne kadar östenit tanesi varsa karbon o kadar krom karbür oluşturmaya çalışıyor, aslında burada bir başka durum ortaya çıkıyor gibi, tüm bunlardan hareket ederek martenizitik bir paslanmaya dirençli çelikte karbon oranı ne kadar fazlaysa o kadar paslanma direnci azalıyor da denilebilir ( .mi acaba??)
eklemekte yarar var, ne kadar çok krom karbür oluşursa o kadar az krom oksit oluşacaktır, doğal olarak paslanmazlık özelliğini sağlayacak olan krom oksit yüzeye paslanmanın ömrünü uzatacak kadar yayılamayacaktır.

[emrekipmen]

Mantıklı geldi bana, krom - karbon oranlarında yüksek karbonlu paslanmazlarda krom oranı yüksek tutulur genelde, tabii bu pota çelikleri için. Toz metalurjiklerde nedense durum değişiyor gibi. Pota çeliğinde paslanmaya dirençli olamayacak kadar az krom - karbon oranında (%13'e %1 gibi bir oran mesela) toz metalurjiklerin paslanma direnci aynı tiplere göre daha yüksek. Sanırım bizim AEB-L düşük karbona karşılık düşük krom ile paslanmazlık ile serbest karbon dengesini yakalamış ta paslanmaz olmuş gibi. Ama gerçekten ciddi bir metalurji mühendisliği sorusu bu, sanırım bir de bladeforums'da "mete" ve "kevin cashen"e soracağım soruyu, bakalım onlar ne düşünüyor bu konuda...

[sefaçabuk]

iyi olur, adamlar işin içinde en azından netleşmiş oluruz.

[emrekipmen]

Sordum Sefa Usta,
O kadar basit ki:
Karbon ile kromun karbid oluşturmaması için martensit formasyonunu hızlandırmak ve karbonun kromla bir araya gelmesine zaman tanımamak en etkin çözüm. Yani sertleştirme hızı ne kadar yüksekse yapının korozyon dayanımı o kadar yüksek oluyor.

Bu arada paslanmazlarda yüksek ısı menevişlemesi (450-500 derece ve üstü) ile yine bir miktar karbon kromla birleşiyor, bu yüzden düşük ısı menevişi (200-300) yüksek korozyon dayanımı için tercih ediliyor.

Bunun dışında yüksek limitlerde östenizasyon kalıntı östenit miktarını artırdığından sıfır altı imkan yoksa kesinlikle önerilmiyor. Ayrıca çelikteki krom ve vanadyum karbürleri 1000-1050 derece civarlarında çözünmüyorlar, bu halleriyle östenit tane büyümesini bloke ederek çelik yapısını rafine halde tutuyorlar. Ancak daha yüksek ısılarda bu blok ortadan kalkabiliyor çünkü bu karbidler çözülmeye başlıyor. Tane büyümesi karbon çeliklerinde kolaylıkla normalizasyon çevirimleriyle engellenebiliyor ancak paslanmaz çeliklerde büyümüş taneleri küçültmek daha zor, bazı durumlarda nerdeyse imkansız...

Sorum ve cevaplar: http://www.bladeforums.com/forums/showthread.php?t=701580
Ayrıca çok ciddi, sadece bıçakçılığın metalurjisi ile ilgilenen Kevin Cashen'in açtığı bir forum linki maillendi Nathan tarafından, çok güzel bilgilerle dolu.
Mesela şu konu bizim konuştuğumuz konularla çok ilgili: http://www.hypefreeblades.com/forum/viewtopic.php?f=3&t=107. Hala okuyorum. Ayrıca çok çok güzel bir tartışma, dövme teknikleri ve dövme ısılarıyla ilgili : http://www.hypefreeblades.com/forum/viewtopic.php?f=3&t=119..
Bu forumu görünce şekerleme kamyonuna düşmüş çocuk gibi mutlu oldum   

[sefaçabuk]

İyi olmuş, en azından emin olduk.
Linklere baktım ama çok zaman az anlama olunca havlu attım, seri ve iyi ingilizce gerekiyor bu konuyla  bağlantılı  daha epeyce tartışma yapacağız gibi geliyor aslında ama zamanı geldikçe, işlemler arttıkça..

[emrekipmen]

İyi olmuş, en azından emin olduk.
Linklere baktım ama çok zaman az anlama olunca havlu attım, seri ve iyi ingilizce gerekiyor bu konuyla  bağlantılı  daha epeyce tartışma yapacağız gibi geliyor aslında ama zamanı geldikçe, işlemler arttıkça..

Eh, biz ne güne duruyoruz,
ilginizi çeken yerleri en azından bire bir çeviri olmasa da anlaşılabilir şekilde özetleyebilirim istediğiniz zaman. Önemli olan bilgiyi artırmak, ve açıkçası aslında her türlü bilginin kaynağı elimizin altında. Ancak tümünü çevirmek çok zaman alır açıkası...

[sefaçabuk]

Tümünü çevirmek kafa yapar çok merak ettiğim bir şey olursa oturup çeviriyorum, allahtan teknik terimlerde sıkıntım yok ama çok zaman alınca  kopuyorum