Alaşımlarda, belirli özellikleri elde etmek, gidermek amacıyla çeliğin üretimi esnasında çeliğe bilinçli olarak katılan önceden belirlenmiş miktarlarda bulunması zorunlu olan bileşenlere alaşım elementleri denmektedir. Çelik içinde bulunması istenmediği halde cevherden gelen veya çelik üretimi esnasında çeliğin içerisine giren ve çeliklerde istenmeyen elementlere de katışkılar denir.
Alaşım Elementleri
- Ostenit Oluşturucu Elementler (Ni-C-Co-Mn-N)
- Ferrit Oluşturucu Elementler (Cr-A1-Ti-Ta-Si-Mo-V-W)
- Karbür Yapıcı Elementler (Mn-Cr-Mo-W-Ta-V-Nb-Ti)
- Nitrür Yapıcı Elementler (Al-Cr-Zr-Nb-Ti-V..)
Katışkılar
Bunlar: fosfor, kükürt, oksijen, hidrojen, azot v.b.
Fosfor (P);
Fosforun bazı özel durumlar hariç çelikte bulunması istenmeyen bir elementtir buda katışkı olmasına neden olmaktadır. Çeliklerde mümkün olduğunca az bulundurulmaya çalışılmalıdır. Fosfor birazda azota benzer tokluğu en çok düşüren elementlerden biridir. Bazı özel durumlarda çelik içerisinde özellikle belli bir miktar değerinde fosfor bulunması istenmektedir. Örnek verecek olursak otomat çeliklerinde yüzey kalitesini artırmak amacıyla müsaade edilir.
Kükürt (S);
Demir içerisinde kükürt çözünürlüğü çok az bulunmaktadır. FeS genellikle tane sınırları bölgelerinde bulunmakta ve çeliklerde genellikle istenmez. Yüksek sıcaklıklara çıkarılması durumunda çelikte kırılmalara neden olmaktadır. Genellikle kükürt, çeliği gevrek ve kırılgan yapar. Bu yüzden zararlı yanı katışkıdır.
- Kızıl Kırılganlık Sıcaklığı
- Akkor Sıcaklık Kırılganlığı
- Kızıl Çatlak
Azot (N);
Azot, çeliği gevrekleştirmekle birlikte sert yapmaktadır. Döküm esnasında gaz kabarcıkları boşlukları oluşturmaktadır bu durum ise çelikte azotu arzu edilmeyen bir element arsına sokmaktadır. Azot difüzyonu, hızlanır ve aşırı doymuş azot atomları sıfır ve bir boyutlu kafes hatalarında tolanarak gevrekleşmeye neden olmaktadır bu olaya ise “mavi kırılganlık” denmektedir.
Oksijen (O);
Çözünmüş olarak bulunan oksijenin, çelikte FeO şeklinde bulunduğu düşünülmektedir. FeO çelikte oldukça zararlı olmakla birlikte aynı FeS gibi kızıl çatlak dediğimiz hasarlara neden olmaktadır.
Hidreojen (H);
Hidrojen en küçük atom olmasıyla birlikte çeliğe sıvı haldeyken çok kolay giriş yapabilmektedir. İç yapıda gözlenmek fakat varlığı, etkileri ile kendini belli eder ve anlaşılabilmektedir. Azotta kıyasla daha da tehlikelidir. Bulunduğu bölgelerde üç eksenli gerilmelerin oluşmasını (hidrojen gevrekliği) oluşturmaktadır. Çatlak başlar ve buda zamanla çelikte ilerlemesi ile metal hasara uğramaktadır.
