Metal Sac Malzemeler: Açıklanan Türler ve Sınıflandırmalar

I. Kristal Yapıya Göre Sınıflandırma

Atomların veya atom gruplarının, iyonların veya moleküllerin uzayda belirli kurallara göre periyodik olarak dizilmesiyle oluşan katılara kristal denir. Kristalleri oluşturan atomların (iyon veya moleküllerin) uzayda düzenli dizilişine kristal yapı denir.

Kristallerdeki atomların periyodik düzenli dizilimi nedeniyle, kristaldeki atomik dizilim modelini analiz etmek için kristal kafesin özelliklerini tam olarak yansıtabilen minimum bir geometrik birim kafes içinden seçilebilir. Bu en küçük geometrik birim, Şekil 1'de gösterildiği gibi birim hücre olarak adlandırılır.

Kristal kafesin boyut ve şekil gibi geometrik özellikleri, birim hücrenin a, b, c kenar uzunlukları ve kenarlar arasındaki α, β, γ açıları gibi parametrelerle tanımlanır. Birim hücrenin a, b, c kenar uzunlukları genellikle kafes sabitleri olarak adlandırılır ve kafes sabitleri metaller çoğunlukla 0.1~0.7nm'dir.

Yukarıdaki 6 parametrenin olası kombinasyonlarına göre veya birim hücrenin simetrisine dayalı olarak, kristal yapılar 7 kristal sisteme ayrılabilir ve her kristal sistem ayrıca toplam 14 kafes olmak üzere birkaç kafese ayrılır.

Damgalama malzemeleri kristal yapılarına göre üç tipe ayrılabilir.

1. Yüz merkezli kübik

Metal atomları küpün 8 köşesine ve 6 yüzün merkezine dağılmıştır. Yüzün merkezindeki atomlar, Şekil 2a'da gösterildiği gibi, o yüzün 4 köşesindeki atomlarla yakın bir şekilde paketlenmiştir. Yüz merkezli kübik birim hücrenin özellikleri aşağıdaki gibidir.

a) Yüz merkezli kübik yapı
b) Gövde merkezli kübik yapı
c) Altıgen sıkı istiflenmiş yapı

• Kafes sabitleri: a=b=c, α=β=γ=90°.
• Birim hücre başına atom sayısı: 1/8×8+1/2×6=4.
• Atomik yarıçap: r_atom =√2/4a.
• Ambalaj yoğunluğu: 0,74 (74%).
• Tetrahedral interstisyel yarıçap: r₄ =0.225r_atom .
• Oktahedral interstisyel yarıçap: r₈ =0.414r_atom .
• Koordinasyon numarası: 12.
• Bu kristal yapıya sahip damgalama malzemeleri arasında γ-Fe, Al, Cu, β-Ti, Ag, Au bulunur.

2. Gövde merkezli kübik

Gövde merkezli kübik kafes birim hücresinde, 8 atom küpün köşelerinde ve bir atom da küpün merkezinde yer alır. Köşelerdeki 8 atom, Şekil 2b'de gösterildiği gibi merkezdeki atomla sıkı bir şekilde paketlenmiştir. Gövde merkezli kübik birim hücrenin özellikleri aşağıdaki gibidir.

• Kafes sabitleri: a=b=c, α=β=γ=90°.
• Birim hücre başına atom sayısı: 1/8×8+1=2.
• Atomik yarıçap: r_atom =√3/4a
• Ambalaj yoğunluğu: 0,68 (68%).
• Tetrahedral interstisyel yarıçap: r₄ =0.29r_atom .
• Oktahedral interstisyel yarıçap: r₈ =0.15r_atom .
• Koordinasyon numarası: 8.
• Gövde merkezli kübik kafese sahip damgalama malzemeleri arasında Ti, α-Fe bulunur.

3. Altıgen yakın paketlenmiş

Şekil 2c'de gösterildiği gibi, altıgen yakın paketlenmiş kafes birim hücresinde, 12 metal atomu altıgen prizmanın 12 köşesine dağıtılır, bir atom üst ve alt yüzlerin her birinin merkezine dağıtılır ve 3 atom üst ve alt yüzler arasında eşit olarak dağıtılır. Altıgen yakın paketlenmiş birim hücrenin özellikleri aşağıdaki gibidir.

• Kafes sabitleri: alt düzgün altıgenin kenar uzunluğu a ve iki taban düzlemi arasındaki mesafe c ile ifade edilir. İki bitişik yan yüz arasındaki açı 120° ve yan yüz ile taban düzlemi arasındaki açı 90°'dir.
• Birim hücre başına atom sayısı: 1/6×12+1/2×2+3=6.
• Atomik yarıçap: r_atom =1/2a.
• Ambalaj yoğunluğu: 0,74 (74%).
• Tetrahedral interstisyel yarıçap: r₄ =0.225r_atom .
• Oktahedral interstisyel yarıçap: r₈ =0.414r_atom .
• Koordinasyon numarası: 12.
• Altıgen yakın paketlenmiş kristal yapıya sahip damgalama malzemeleri arasında Mg, α-Ti, Zn bulunur.

II. Ana Metal Türü ve Kimyasal Bileşimine Göre Sınıflandırma

Metaller renklerine ve özelliklerine göre demir içeren metaller ve demir içermeyen metaller olarak ikiye ayrılır.

1. Demirli metaller

Demirli metaller demir, krom, manganez ve bunların alaşımlarını içerir. Ana metaller damgalama malzemesi Demir içeren metaller arasında yer alan çelik, karbon ve alaşım içeriğine göre düşük karbonlu çelik, ultra düşük karbonlu çelik, IF çeliği, düşük alaşımlı çelik, mikro alaşımlı çelik, orta alaşımlı çelik ve yüksek alaşımlı çelik olarak sınıflandırılır.

(1) Düşük karbonlu çelik

Karbon kütle oranı 0.25%'nin altında olan karbon çeliği, düşük mukavemeti ve sertliği nedeniyle yumuşak çelik olarak da adlandırılır. Çoğu sıradan karbon yapı çeliklerini ve çoğunlukla ısıl işlem görmeden mühendislik yapı parçaları için kullanılan bazı yüksek kaliteli karbon yapı çeliklerini içerir. Düşük karbonlu çeliğin tavlanmış yapısı, düşük mukavemet ve sertliğe ancak iyi plastisite ve tokluğa sahip ferrit ve az miktarda perlitten oluşur.

(2) Mikro-karbon Çelik

Karbon kütle oranı 0.04%'nin altında olan düşük karbonlu alüminyumla öldürülmüş çeliğe ultra düşük karbonlu çelik denir. Karbon içeriğini daha da azaltarak ve çelik kalitesini saflaştırarak geleneksel düşük karbonlu alüminyumla öldürülmüş çelikten geliştirilmiştir. Ana kaliteler SPCE(N), St15, 03Al, vb. içerir.

(3) İnterstisyel içermeyen Çelik

IF çeliği, bazen ultra düşük karbonlu çelik olarak da adlandırılan, ara boşluksuz çelik anlamına gelir.

IF çeliğinde, düşük C ve N içeriği nedeniyle, çelikteki C ve N atomlarını karbürlere, nitrürlere veya karbonitrürlere sabitlemek için belirli miktarda Ti ve Nb eklenir, böylece çelikteki ara atomlar ortadan kaldırılır. Karbon ve nitrojen kütle oranlarının toplamı 0.0005%'den az olmalıdır ve gelişmiş çelik üretim süreçleri artık çelikteki karbon ve nitrojen kütle oranlarını 0.0003%'nin altına düşürmüştür.

IF çeliği, sırasıyla 50% ve 2.0 veya üzerine ulaşan uzama ve r-değeri ile mükemmel derin çekme özelliklerine sahiptir ve otomotiv imalat endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

(4) Düşük alaşımlı Çelik

Alaşım elementlerinin toplam kütle oranı 3%'den az olan alaşımlı çeliğe düşük alaşımlı çelik denir. Düşük alaşımlı çelik, karbon çeliğine göredir ve çeliğin bir veya birkaç özelliğini iyileştirmek için kasıtlı olarak eklenen bir veya birkaç alaşım elementi ile karbon çeliğine dayanır.

Karbon çeliğine kıyasla daha yüksek mukavemete, daha iyi tokluğa ve yeterli plastisiteye, iyi şekillendirilebilirliğe ve kaynaklanabilirliğe ve ayrıca korozyon direncine sahiptir.

(5) Mikro alaşımlı Çelik

Genellikle düşük karbonlu çelik veya düşük alaşımlı çelik bileşimine Nb, V, Ti gibi eser miktarda karbür ve nitrür oluşturucu elementlerin eklenmesi anlamına gelir ve ekleme miktarı 0.20%'yi (kütle oranı) geçmez. İz alaşım elementleri eklendikten sonra, çeliğin bir veya birkaç özelliği önemli ölçüde iyileştirilir.

(6) Orta alaşımlı Çelik

Alaşım elementlerinin toplam kütle oranı 3% ile 10% arasında olan alaşımlı çelik, silikon çeliği gibi orta alaşımlı çelik olarak adlandırılır.

(7) Yüksek alaşımlı çelik

Alaşım elementlerinin toplam kütle oranı 10%'nin üzerinde olan alaşımlı çelik, paslanmaz çelik, TWIP çeliği vb. gibi yüksek alaşımlı çelik olarak adlandırılır.

2. Demir dışı metaller

Dar anlamda, demir dışı metaller demir, manganez ve krom dışındaki tüm metalleri ifade eder. Geniş anlamda, demir dışı metaller demir dışı alaşımları da içerir. Demir içermeyen alaşımlar, temel olarak demir içermeyen bir metalden (genellikle kütle oranı 50%'den büyük olan) ve eklenen bir veya birkaç diğer elementten oluşan alaşımlardır.

(1) Alüminyum alaşımları

Saf alüminyum gümüşi-beyaz metalik bir parlaklığa sahiptir, atmosferik korozyona dayanıklıdır, kolay şekillendirilebilir, yüz merkezli kübik bir kafese sahiptir, allotropik dönüşüm yoktur ve manyetik değildir. Temel olarak alüminyum ve diğer elementlerin eklendiği alaşımlara alüminyum alaşımları denir. Ana alaşım elementleri bakır, silikon, magnezyum, çinko ve manganez iken, ikincil alaşım elementleri nikel, demir, titanyum, krom, lityum vb. içerir.

Alüminyum alaşımları düşük yoğunluğa, ancak yüksek kaliteli çeliğe yaklaşan veya onu aşan nispeten yüksek mukavemete ve çeşitli profillere işlenebilen iyi plastisiteye sahiptir. Mükemmel elektrik iletkenliğine, termal iletkenliğe ve korozyon direncine sahiptirler ve kullanım açısından çelikten sonra ikinci olarak endüstride yaygın olarak kullanılırlar. Yaygın damgalama alüminyum alaşımları şunları içerir:

1000 serisi, saf alüminyum levha olarak da bilinen başka hiçbir element içermez, yaygın kaliteler arasında 1050, 1060, 1070 bulunur.

2000 serisi, ana ilave elementler olarak Cu ve Mg içeren, ısıl işlemle güçlendirilmiş bir alüminyum alaşımıdır ve güçlendirici fazı CuAl ₂ veya CuMgAl ₂ .

Bu alaşım serisi iyi dövülebilirlik, yüksek mukavemet ve bir miktar boya pişirme sertleşebilirliği sergiler, ancak diğer alüminyum alaşım serilerine kıyasla daha zayıf korozyon direncine sahiptir. Esas olarak havacılık ve uzay alanında kullanılır. Yaygın kaliteler arasında 2017, 2022, 2024 ve 2036 bulunur.

3000 serisi: Mn, ana alaşım elementidir ve Mn kütle oranı 1% ila 1.5% arasındadır. İyi pas önleme işlevine sahiptir ve pas önleyici alüminyum levha olarak da bilinir. Esas olarak otomotiv zemin panellerinde ve ev aletlerinde kullanılır. Yaygın kaliteler arasında 3003, 3004, 3005, 3105 bulunur.

4000 serisi: Si ana alaşım elementidir ve Si kütle oranı 4,5% ila 6% arasındadır. Isıya dayanıklı ve aşınmaya dirençli özelliklere sahiptir ve esas olarak inşaat ve mekanik parçalarda kullanılır.

5000 serisi, Mg ana alaşım elementidir ve kütle oranı 3% ila 5% arasındadır. Yüksek gerilme mukavemetine, yüksek uzamaya, iyi korozyon direncine ve kaynaklanabilirliğe sahiptir. Yaygın kaliteler 5005, 5052, 5083'ü içerir.

6000 serisi, ana alaşım elementleri Mg ve Si olup, ısıl işlemle güçlendirilmiş alüminyum alaşımlarına aittir. Nispeten yüksek mukavemete, iyi plastisiteye ve mükemmel korozyon direncine sahiptir. Yaygın kaliteler arasında 6009, 6010, 6016, 6061, 6063, 6082 bulunur.

7000 serisi, ana alaşım elementi Zn'dir. Yüksek sertliğe ve yüksek mukavemete sahiptir ve süper sert alüminyum olarak bilinir. Yaygın kaliteler arasında 7005, 7039, 7075 bulunur.

(2) Magnezyum alaşımları

Magnezyum alaşımı, temel olarak magnezyumdan oluşan ve diğer elementlerin eklendiği bir alaşımdır. Özellikleri şunlardır: düşük yoğunluk (yaklaşık 1,8 g/cm ³ ), yüksek özgül mukavemet, büyük elastik modül, iyi titreşim sönümleme, alüminyum alaşımlarından daha yüksek darbe yüklerine dayanma yeteneği ve organik maddelere ve alkali korozyona karşı iyi direnç.

Ana alaşım elementleri alüminyum, çinko, manganez, seryum, toryum ve az miktarda zirkonyum veya kadmiyumdur. Şu anda en yaygın olarak kullanılan magnezyum-alüminyum alaşımlarını magnezyum-mangan alaşımları ve magnezyum-çinko-zirkonyum alaşımları takip etmektedir. Yaygın magnezyum alaşım kaliteleri arasında AZ31, AZ40, AM50, AM60 vb. bulunur.

(3) Titanyum alaşımları

Saf titanyum düşük yoğunluğa, yüksek özgül mukavemete, iyi plastisiteye, düşük sıcaklık tokluğuna ve korozyon direncine sahiptir. Allotropları vardır; 882°C'nin altında, α-titanyum olarak adlandırılan altıgen yakın paketlenmiş bir kristal yapıya sahiptir; 882°C'nin üzerinde, β-titanyum olarak adlandırılan gövde merkezli kübik bir kristal yapıya sahiptir.

Bu iki titanyum yapısının farklı özelliklerinden yararlanarak ve uygun alaşım elementleri ekleyerek, faz geçiş sıcaklığı ve faz içeriği kademeli olarak değiştirilerek farklı yapılara sahip titanyum alaşımları elde edilebilir. Titanyum alaşımları yüksek mukavemete ve düşük yoğunluğa, iyi mekanik özelliklere ve mükemmel tokluk ve korozyon direncine sahiptir.

Tavlanmış yapıya göre, titanyum alaşımları üç kategoriye ayrılır: α alaşımları, β alaşımları ve α+β alaşımları. Çin'de, TA0'dan TA4'e kadar saf titanyum olmak üzere sırasıyla TA, TB ve TC olarak temsil edilirler.

α alaşımları için ana alaşım elementi, TA5 ve TA7 kaliteleri ile temsil edilen Sn ve B ile birlikte Al'dır. β alaşımları için ana alaşım elementleri Mo, Cr, V, Al olup TB2, TB3 ve TB4 kaliteleri ile temsil edilir. α+β alaşımları için ana alaşım elementleri Al, V, Mo, Cr olup TC4 sınıfı ile temsil edilir.

(4) Bakır alaşımları

Saf bakır yüz merkezli kübik kristal yapıya sahiptir, allotropik dönüşüm yoktur, manyetik değildir, mükemmel elektrik ve termal iletkenliğe, iyi korozyon direncine ve iyi plastisiteye sahiptir. Temel olarak saf bakıra bir veya birkaç başka elementin eklenmesiyle oluşan alaşımlara bakır alaşımları denir.

Yaygın alaşım elementleri Zn, Sn, Al, Mn, Ni, Fe, Be, Ti, Zr, Cr, vb.dir. Bakır alaşımları, saf bakırın özelliklerini korurken mukavemeti artırır. Bakır alaşımları üç ana kategoriye ayrılır: pirinç, bronz ve nikel gümüş.

Pirinç, ana alaşım elementi çinko olan bir bakır alaşımıdır. Özel pirinçler ayrıca Sn, Al, Mn, Ni, Fe, Pb, vb. içerir. Yaygın kaliteler arasında H59, H62, H68, H70, H80, HPb63-3, HSn62-1 bulunur.

Nikel gümüş, ana alaşım elementi nikel olan bir bakır alaşımıdır.

Bronz başlangıçta bakır-kalay alaşımlarını ifade ediyordu, ancak daha sonra pirinç ve nikel gümüş dışındaki tüm bakır alaşımları bronz olarak adlandırıldı ve genellikle ilk ana alaşım elementinin adıyla ön ek aldı. Yaygın bronzlar arasında kalay bronz (QSn4-3, QSn6.5-0.4), alüminyum bronz (QA₁5, QAl7), berilyum bronz (QBe2, QBe1.7) vb. bulunur.

III. Üretim Sürecine Göre Sınıflandırma

1. Sıcak Haddelenmiş Levha

Sıcak haddelenmiş levha, düşük karbonlu çeliğe ait, 0.10% ila 0.25% karbon kütle oranına sahip bir tür kaliteli karbon çeliğidir. Kalınlık özelliklerine göre ince levhalar ve orta kalınlıkta levhalar olarak ikiye ayrılır. Kalınlığı 4 mm'den az olan plakalar ince plakalar, 4-20 mm kalınlığındakiler orta plakalar ve 20-60 mm kalınlığındakiler kalın plakalar olarak adlandırılır.

Damgalama üretimi için kullanılan sıcak haddelenmiş plakalar genellikle ≤16mm, derin çekme için ise genellikle ≤8mm kalınlığa sahiptir. Sıcak haddelenmiş plakaların yüzey kalitesi iki seviyeye ayrılabilir: FA ve FB. Sıcak haddelenmiş plakaların yüzey işlemi, turşu yüzey veya turşusuz yüzey yöntemlerinden birini benimseyebilir.

Sıcak haddelenmiş çelik plakalar soğuk haddelenmiş çelik plakaların mikro yapısına sahip değildir, bu nedenle damgalama şekillendirilebilirlikleri soğuk haddelenmiş çelik plakalar kadar iyi değildir. Öte yandan, sıcak haddelenmiş çelik plakaların kalınlığı ve performans değişimi büyüktür ve bu da sıcak haddelenmiş çelik plakalar için elverişsizdir. damgalama süreci. Malzemenin kimyasal bileşimine ek olarak, tanelerinin boyutu ve düzeni de mukavemetini ve n-değerini etkiler.

Damgalama için kullanılan yaygın turşusuz yüzeyli sıcak haddelenmiş plakalar genellikle kaliteli karbon yapı çeliğinden yapılır. Kaliteli karbon yapı çeliği, karbon kütle oranı 0,8%'den az olan, karbon yapı çeliğinden daha az sülfür, fosfor ve metalik olmayan kalıntılar içeren, nispeten iyi mekanik özelliklere sahip karbon çeliğidir.

Farklı karbon içeriğine bağlı olarak üç kategoriye ayrılabilir: düşük karbonlu çelik (w _c ≤0.25%), orta karbonlu çelik (w _c =0.25%～0.6%) ve yüksek karbonlu çelik (w _c >0.6%). Farklı manganez içeriğine göre iki gruba ayrılır: normal manganez içeriği (w _mn 0,25%～0,8%) ve daha yüksek manganez içeriği (w _mn 0.70%～1.20%), ikincisi daha iyi mekanik özelliklere ve işleme performansına sahiptir.

Bu plaka türü otomotiv, havacılık endüstrileri ve diğer sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Çelik kaliteleri arasında kenarlı çelikler 08F, 10F, 15F; öldürülmüş çelikler 08, 08Al, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 bulunur.

Sıcak haddelenmiş salamura levha, yüksek kaliteli sıcak haddelenmiş ince levhalardan yapılan, oksit tabakalarını gidermek için asitleme üniteleri, kenar düzeltme ve son işlemden geçirilen bir ara üründür. Yüzey kalitesi ve kullanım gereksinimleri (esas olarak soğuk bükme şekillendirilebilirliği veya damgalama performansı) sıcak haddelenmiş plakalar ile soğuk haddelenmiş plakalar arasındadır, bu da onu bazı sıcak haddelenmiş ve soğuk haddelenmiş plakalar için ideal bir ikame haline getirir. Yaygın kaliteler SPHC, SPHD, SPHE'dir.

2. Isıl işlem görmüş plakalar

Isıl işlem, istenen yapı ve özellikleri elde etmek için sıcak haddelenmiş plakalara uygulanır. Yaygın ısıl işlem süreçleri arasında normalleştirme, su verme ve temperleme (su verme + temperleme, normalleştirme + temperleme), yüksek sıcaklıkta temperleme, tavlama vb. yer alır ve normalleştirme en yaygın işlemdir.

3. Sıcak haddelenmiş termo-mekanik işlem görmüş plakalar

Termo-mekanik İşlem, deformasyon güçlendirme ve faz dönüşümü güçlendirmenin kapsamlı bir etkisini elde etmek için plastik deformasyonu ısıl işlemle organik olarak birleştiren bir süreçtir. Termo-mekanik işlem kullanılarak üretilen sıcak haddelenmiş plakalar, sıcak haddelenmiş termo-mekanik işlem görmüş plakalar olarak adlandırılır.

4. Soğuk haddelenmiş plakalar

Soğuk haddelenmiş levha bobinler, sıcak haddelenmiş bobinlerin, plakalar ve bobinler dahil olmak üzere yeniden kristalleşme sıcaklığının altındaki oda sıcaklığında haddelenmesiyle üretilir. Sıcak haddelenmiş plakalarla karşılaştırıldığında, soğuk haddelenmiş plakalar daha iyi yüzey kalitesine, daha yüksek boyutsal doğruluğa sahiptir ve elektromanyetik özellikler ve derin çekme özellikleri gibi özel performans ve yapısal gereksinimleri karşılayabilir.

Soğuk haddelenmiş plakalar nispeten zayıf mekanik özelliklere ve yüksek sertliğe sahiptir, bu nedenle iş sertleşmesini ve iç kusurları ortadan kaldırmak ve derin çekme kabiliyeti ve manyetik iletkenlik gibi bazı özel performans özellikleri kazandırmak için tavlama işlemlerinden geçmeleri gerekir.

Damgalama için yaygın soğuk haddelenmiş sac kaliteleri şunlardır: Q195, Q215, Q235, Q275, 08, 08F, 10, 10F, SPCC, St1208A1, SPCD, SPCE, St13, St14, St15.

5. Kaplamalı plakalar

Çelik levha ürünlerin kullanım sırasında korozyona uğramasını önlemek için soğuk haddeleme ve sıcak haddeleme sonrası 450-500°C sıcaklıkta korozyona dayanıklı metal çözeltilerinde elektrokaplama veya sıcak daldırma kaplama yapılarak yüzey işlemli çelik levhalar üretilir. Yüzey kaplaması metalürji tesislerinde tamamlandığından, bu bobinler kullanıcılar tarafından doğrudan ürünlere işlenebilir, bu nedenle ön kaplamalı bobinler olarak da adlandırılırlar.

Farklı ana malzemelere ve kaplama işlemlerine dayanarak, sıcak daldırma galvanizli plakalar, sıcak daldırma galvanizli plakalar, sıcak daldırma galvalume plakalar, elektrogalvanizli plakalar, elektro-galvanizli plakalar, elektro-galvanizli nikel alaşımlı plakalar, kalay plakalar, elektro-krom kaplı çelik saclar ve renkli kaplamalı çelik plakalar olarak sınıflandırılırlar.

(1) Sıcak daldırma galvanizli plakalar

Sıcak daldırma galvanizli plakalar, 0,25-2,5 mm kalınlığında sürekli sıcak daldırma galvanizli ince çelik plakalar ve şeritlerdir. Çelik şerit önce yüzeydeki yağ kalıntılarını yakmak ve yüzeyde bir demir oksit filmi oluşturmak için alevle ısıtılan bir ön ısıtma fırınından geçer. Daha sonra H₂ ve N₂ karışık gazlar içeren bir indirgeme tavlama fırınına girer, 710-920°C'ye kadar ısıtılır ve demir oksit filmi sünger demire indirgenir.

Daha sonra yüzeyi aktive edilmiş ve saflaştırılmış şerit, erimiş çinkodan biraz daha yüksek bir sıcaklığa soğutulur ve çinko katman kalınlığını kontrol etmek için hava bıçakları kullanılarak 450-460°C'de bir çinko potasına girer. Son olarak, beyaz pas direncini artırmak için kromat çözeltisi pasivasyon işlemine tabi tutulur.

Çinko-demir alaşım katmanı sayesinde, elektrogalvanize çinkonun karşılayamayacağı üstün korozyon direncine ve aşınma direncine sahiptir. Yaygın kaliteler arasında Zn100-PT, Zn200-SC, Zn275-JY, SGCC, SGCD1, SGCD2, SGCD3, St01Z, St02Z, St03Z, St04Z, St05Z bulunur.

(2) Sıcak daldırma galvanizli plakalar

Çinko banyo fırınından çıktıktan sonra, çelik şerit işlem için bir alaşım fırınına girer ve çinko-demir alaşımlı bir kaplama tabakası oluşturur. Çelik levha yüzeyinde çinko pulları yoktur ve pürüzlüdür, iyi kaplama yapışması ve kaynaklanabilirliği vardır, otomobil, ev aletleri vb. üretimi için uygundur.

(3) Sıcak daldırma galvalume plakalar

Çelik levha yüzeyine çinko-alüminyum alaşımlı sıvı kaplamak için sürekli bir erimiş kaplama işlemi kullanılır. İyi bir dayanıklılığa ve ısı direncine sahiptir; galvanizli çelik plakalara kıyasla daha uzun bir kullanım ömrüne ve daha iyi ısı direncine sahiptir; benzer işleme ve sprey kaplama performansı ile yüksek sıcaklıklarda renk değiştirme olasılığı daha düşüktür.

Kaplamadaki farklı alüminyum içeriğine bağlı olarak iki tip vardır: 55% alüminyum-çinko levha (kütlece 55% Al, 43,4% Zn ve 1,6% Si içerir) ve 5% alüminyum-çinko levha (5% Al ve az miktarda nadir toprak elementi içerir, geri kalanı Zn'dir).

(4) Elektrogalvanize plakalar

Elektroliz, çelik levha yüzeyinde düzgün, yoğun ve iyi bağlanmış bir çinko metal biriktirme tabakası oluşturmak için kullanılır. Elektrogalvanize plakaların çinko kaplaması daha kalın, ince kristalizasyonlu, düzgün ve gözeneksizdir ve iyi korozyon direnci sunar.

Kromik asit pasivasyonundan sonra, çinko kaplama estetik açıdan hoş ve belirli dekoratif özelliklere sahip beyaz, renkli veya askeri yeşil görünümler oluşturur. Yaygın kaliteler arasında SECC (orijinal plaka SPCC), SECD (orijinal plaka SPCD), SECE (orijinal plaka SPCE) bulunur.

(5) Elektro galvanizli plakalar

Kaplamadaki demirin kütle oranına bağlı olarak, yüksek demir içerikli ve düşük demir içerikli tiplere ayrılırlar. 0.4%-0.8% düşük demir olarak kabul edilirken, 3%-25% yüksek demirdir ve birincisi ikincisinden daha yaygın olarak kullanılmaktadır.

Çinko-demir alaşım tabakasının korozyon direnci, otomotiv ve ev aletleri imalat endüstrilerinde yaygın olarak kullanılan 110-130HV sertliğe sahip saf çinko tabakasının 5-20 katıdır.

(6) Elektro galvanizli nikel alaşımı

Çinkonun kütle oranı 80%-90% ve nikel 10%-20%'dir. Tuz püskürtme testi etkisi, sıradan elektrogalvanize çinkonun 5-10 katı olan 2000 saatin üzerine çıkabilir.

(7) Kalay kaplı plakalar

İngilizce kısaltması SPTE olup, her iki tarafı ticari olarak saf kalay ile kaplanmış, genellikle ≤0,6 mm kalınlığında soğuk haddelenmiş düşük karbonlu ince çelik levha veya şeritleri ifade eder. Kalay esas olarak korozyonu ve paslanmayı önlemeye yarar. Belirli bir mukavemet ve sertliğe, iyi şekillendirilebilirliğe, kolay kaynaklanabilirliğe, parlak yüzeye sahiptir ve ürünleri güzelleştirmek için resimlerle basılabilir.

Esas olarak gıda konserve endüstrisinde kullanılır ve ikincil olarak kimyasal boyalar, yağlar, farmasötikler vb. ambalaj malzemeleri için kullanılır. Kalay kaplı plakalar, üretim süreçlerine göre sıcak daldırma kalay plakalar ve elektrolitik kalay plakalar olarak ikiye ayrılır.

(8) Elektrolitik Krom Kaplı Çelik (ECCS)

Soğuk haddelenmiş ince çelik plakaların kromik asit çözeltisinde katodik indirgenmesiyle oluşan ve çelik plaka yüzeyinde son derece ince bir metalik krom tabakası ve hidratlı krom oksit filmi oluşturan bir üründür. Metalik krom tabakasının güçlü pasivasyon kabiliyeti nedeniyle, krom kaplı plakalar yüksek kimyasal stabiliteye ve korozyon direncine sahiptir.

Düşük fiyatı, güçlü boya yapışması (kalay kaplı plakalardan 3-4 kat daha yüksek), baskı üretim verimliliğini artırmak için yüksek sıcaklıkta pişirmeye izin veren iyi ısı direnci ve sülfür lekelerini önlemek için iyi sülfür direncine sahiptir. Balık, et ve bazı sülfür içeren konserve gıdalar için kolayca kararma olmadan kullanılabilir. Bununla birlikte, korozyon direnci ve görünüm açısından kalay kaplı plakalardan daha düşüktür.

(9) Renkli kaplamalı çelik plakalar

Renk kaplamalı çelik plakalar, soğuk haddelenmiş çelik şeritler veya galvanizli çelik şeritler (elektrogalvanizli ve sıcak daldırma galvanizli) temel plakalar olarak kullanılarak sürekli üretim hatlarında üretilir. Yüzey ön işleminden (yağ giderme ve kimyasal işlem) sonra, rulo kaplama yöntemleri kullanılarak bir veya daha fazla sıvı kaplama katmanı uygulanır, ardından pişirme ve soğutma yapılır.

Kaplama çeşitli renklere sahip olabileceğinden, kaplamalı çelik plakalar genellikle renkli kaplamalı çelik plakalar olarak adlandırılır. Taban plakasına ve kaplamaya bağlı olarak, birkaç ana tip vardır.

1) Soğuk haddelenmiş baz renkli kaplamalı çelik plakalar.

Soğuk haddelenmiş taban plakalarından üretilen renkli kaplamalı plakalar pürüzsüz ve güzel bir görünüme sahiptir ve soğuk haddelenmiş plakaların işleme özelliklerini korur. Bununla birlikte, yüzey kaplamasındaki herhangi bir küçük çizik, soğuk haddelenmiş taban plakasını havaya maruz bırakacak ve çizikte hızla kırmızı pas oluşmasına neden olacaktır. Bu nedenle, bu ürünler yalnızca düşük gereksinimli geçici izolasyon önlemleri ve iç mekan uygulamaları için kullanılabilir.

2) Sıcak daldırma galvanizli renkli kaplamalı çelik plakalar.

Sıcak daldırma galvanizli renkli kaplamalı çelik levhalar, sıcak daldırma galvanizli çelik levhaların üzerine organik boyaların kaplanmasıyla elde edilen ürünlerdir. Çinkonun koruyucu etkisine ek olarak yüzeydeki organik kaplama da izolasyon koruması sağlar ve paslanmayı önleyerek sıcak daldırma galvanizli plakalara kıyasla daha uzun ömürlü olmasını sağlar.

3) Sıcak daldırma galvalume renkli kaplamalı çelik plakalar.

Bunlar, renkli kaplama için temel olarak sıcak daldırma galvalume çelik plakalar kullanır (55% alüminyum-çinko plakalar ve 5% alüminyum-çinko plakalar).

4) Elektrogalvanize renkli kaplamalı çelik plakalar.

Elektrogalvanize renkli kaplamalı çelik levhalar, elektrogalvanize levhalar üzerine organik boyaların kaplanması ve fırınlanması ile elde edilen ürünlerdir. Elektrogalvanize levhaların ince çinko tabakası nedeniyle, bu ürünler duvar, çatı vb. dış mekanlarda kullanım için uygun değildir.

Bununla birlikte, güzel görünümleri ve mükemmel işleme özellikleri nedeniyle, çoğunlukla ev aletleri, ses ekipmanları, mobilya ve iç dekorasyonda kullanılırlar.

5) Baskılı çelik saclar.

Baskılı çelik plakalar olarak da bilinen baskılı çelik levhalar, sıcak daldırma galvanizli veya elektrogalvanizli çelik plakalar üzerine önce bir yağ tabakası uygulanıp fırınlanarak, ardından fotogravür veya litografik baskı yöntemleri kullanılarak mürekkep desenleri basılarak ve son olarak şeffaf bir kaplama uygulanıp fırınlanarak üretilir. Genelde dekoratif eşyalar için kullanılırlar.

6) Lamine çelik saclar.

Taban malzemesinin üzerine önce bir yapıştırıcı katmanı uygulanır ve fırınlanır, ardından PVC veya PVF film taban malzemesi ile lamine edilir. Bu, renkli kaplamalı ürünlerin en yüksek derecesi olarak kabul edilir ve hem estetik hem de dayanıklılık sunar.

7) Film kabartmalı levhalar.

PVC sol galvanizli plakalara uygulanır, fırınlanır ve ardından kabartma silindirleri kullanılarak film üzerine desenler kabartılır. Bunlar binalarda, iç dekorasyonda ve mobilyalarda kullanılır.

8) Metal kabartmalı levhalar.

Metal taban plakası, mükemmel bir üç boyutlu etki sağlayan içbükey ve dışbükey desenlerle kabartılmıştır. Bunlar iç dekorasyon için kullanılır.

IV. Uygulamaya göre sınıflandırma

1. Otomotiv plakaları

Bir araç gövdesini oluşturan bileşenler genel olarak panel bileşenleri, yapısal bileşenler, yürüyen aksam bileşenleri ve takviye bileşenleri olarak ayrılır. Otomotiv plakaları arasında gövde yapısal plakaları, gövde kapak plakaları (iç gövde panelleri, dış gövde panelleri), otomotiv şasi plakaları ve jant plakaları bulunur. Bu bileşenler farklı uygulama gereksinimlerine karşılık gelir ve farklı özelliklere sahiptir.

Üretim süreci özellikleri açısından, çelik plakalar sıcak haddelenmiş çelik plakalar, soğuk haddelenmiş çelik plakalar ve kaplamalı çelik plakalar olarak ayrılabilir; mukavemet açısından, sıradan çelik plakalar (yumuşak çelik plakalar), yüksek mukavemetli düşük alaşımlı çelik plakalar (HSLA), sıradan yüksek mukavemetli çelik plakalar (yüksek mukavemetli IF çeliği, BH çeliği, RP çeliği ve IS çeliği, vb.

2. Ev aletleri plakaları

Esas olarak ev aletlerinin (buzdolapları, çamaşır makineleri, klimalar, bilgisayarlar vb.) dış panelleri için, öncelikle PCM, sıradan soğuk haddelenmiş plakalar, galvanizli plakalar ve desenli plakalar kullanılarak kullanılır.

3. Havacılık plakaları

Esas olarak uçaklarda kullanılan malzemeleri ifade eder ve en önemlisi gövde yapısal malzemeleridir. Üst ve alt kanat yüzeylerindeki farklı gerilme koşulları nedeniyle, kanat kaplaması sırasıyla iyi basınç özelliklerine sahip ultra sert alüminyum ve iyi gerilme ve yorulma özelliklerine sahip sert alüminyum kullanır; gövde, kaplama malzemesi olarak yüksek gerilme mukavemetine ve yorulma direncine sahip sert alüminyum kullanır.

Gövde çerçevelerinde genellikle ultra sert alüminyum kullanılırken, daha fazla yük taşıyan güçlendirilmiş çerçevelerde yüksek mukavemetli yapısal çelik veya titanyum alaşımları kullanılır.

4. Gemi gövdesi yapısal çeliği

Gemi plaka çeliği olarak da bilinen gemi gövdesi yapısal çeliği, esas olarak okyanusa giden, kıyı ve iç su yolu gemilerinin gövdelerini, güvertelerini vb. imal etmek için kullanılan plaka malzemelerini ifade eder. Çelik kaliteleri arasında genel mukavemetli gemi plakaları (A ila E4 kaliteleri), yüksek mukavemetli gemi plakaları (AH32 ila EH40 arasında 12 kalite) ve ultra yüksek mukavemetli gemi gövdesi çeliği (AH42 ila FH69) bulunur.

5. Kazan çelik plakaları

Kazan çelik plakaları esas olarak kızdırıcılar, ana buhar boruları ve kazan fırını ısıtma yüzeyleri üretmek için kullanılan sıcak haddelenmiş orta ve kalın levha malzemeleridir. Ana malzemeler yüksek kaliteli yapısal çelik ve düşük alaşımlı ısıya dayanıklı çeliktir.

Kazan çelik plakaları orta sıcaklık (yaklaşık 350°C) ve yüksek basınç koşulları altında çalıştığından, yüksek basınca dayanmanın yanı sıra darbeye, yorulma yüklerine ve su ve gazdan kaynaklanan korozyona da maruz kalırlar. Kazan çeliği plakaları için ana performans gereksinimleri arasında iyi kaynak ve soğuk bükme özellikleri, belirli yüksek sıcaklık mukavemeti ve alkali korozyon ve oksidasyona karşı direnç bulunur. Yaygın kaliteler arasında Q245R, Q345R ve 15CrMoR bulunur.

6. Basınçlı kap çeliği

Basınçlı kap çeliği, petrol, kimya, gaz ayrıştırma ve gaz depolama ve taşıma endüstrileri için basınçlı kaplar veya diğer benzer ekipmanların üretiminde kullanılır. Karbon çeliği, karbon manganez çeliği, mikro alaşımlı çelik, düşük alaşımlı yüksek mukavemetli çelik ve düşük sıcaklık çeliği içerir. Ana çelik kaliteleri Q245R, Q345R ve Q370R'dir.

V. Performans özelliklerine göre sınıflandırma

1. Çelik çekme

Karbon içeriği ≤0.20% ve akma dayanımı 275MPa'nın altında olan karbon çeliği. Mükemmel plastisiteye ve üstün derin çekme özelliklerine sahiptir, bu nedenle derin çekme gerektiren karmaşık yapılara sahip ürünlerde yaygın olarak kullanılır.

Genel ticari kullanım (08Al, St12, SPCC, vb. gibi CQ sınıfı), çizim kullanımı (08Al, St13, SPCD, vb. gibi DQ sınıfı), derin çizim kullanımı (08Al, St14, SPCE, vb. gibi DDQ sınıfı), ekstra derin çizim kullanımı (St15 gibi SDDQ sınıfı) ve ultra derin çizim kullanımı (St16 gibi EDDQ sınıfı) olarak ikiye ayrılır.

2. Konvansiyonel Yüksek Mukavemetli Çelik (CHSS)

Esas olarak karbon manganez (C-Mn) çeliği, fırında sertleştirme çeliği (BH), izotropik çelik (IS), yüksek mukavemetli ara boşluksuz çelik (HSS-IF) ve yüksek mukavemetli düşük alaşımlı çelik (HSLA) dahil olmak üzere 300-600MPa çekme mukavemetine sahip çelik.

(1) Yüksek mukavemetli interstisyel içermeyen çelik (HSS-IF)

Yüksek mukavemetli interstisyel içermeyen çelik, esas olarak mukavemeti artırmak için interstisyel içermeyen çeliğe P, Mn, Si gibi katı çözelti güçlendirici elementler ekleyerek katı çözelti ile güçlendirilmiş çeliğe aittir. R-değeri 2.0'a yükselebilir ve çekme mukavemeti 400MPa'ya ulaşabilir. Ti, Nb ve B eklenmiş yüksek mukavemetli interstisyel içermeyen çelik 400-450MPa çekme mukavemetlerine ulaşabilir.

Yüksek mukavemet ve derin çekme performansının birleşimi sayesinde, yüksek mukavemetli ara boşluksuz çelik karmaşık şekilli parçalar halinde işlenebilir ve araç ağırlığını azaltırken otomobillerin göçük direncini artırarak otomobil güvenliği, ağırlık azaltma, enerji tasarrufu ve çevre koruma gereksinimlerini karşılar.

(2) İzotropik Çelik (IS)

İzotropik çelik, belirli bir plastik gerilme oranına (r-değeri) sahip bir çelik türüdür. İzotropik özellikleri nedeniyle, bu çelik iyi derin çekme şekillendirilebilirliğine sahiptir ve otomotiv dış panellerinin üretimi için uygundur.

(3) Fırında Sertleşen Çelik (BH)

Fırında sertleştirme çeliği, çekme çeliğinin derin çekme özelliklerini P (veya Mn) alaşım elementlerinin katı çözelti güçlendirme mekanizması ile birleştiren ve yüksek mukavemet, derin çekme kabiliyeti ve iyi göçük direnci gibi mükemmel kapsamlı özellikler elde eden bir tür soğuk haddelenmiş çelik sacdır.

Şu anda dört ana tip BH çelik sac geliştirilmiştir: nitrürlenmiş çelik saclar, çift fazlı çelik saclar, fosfor-alüminyum öldürülmüş fırında sertleşen çelik saclar ve ekstra düşük karbonlu fırında sertleşen çelik saclar (ELC-BH çelik saclar).

BH çelik saclar, özellikle otomotiv gövde dış panellerinin presle şekillendirilmesi için otomotiv parçaları için uygun, iyi presle şekillendirme performansına ve plastisiteye, yüksek göçük direncine ve mukavemete sahiptir ve otomotiv imalat endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

(4) Yüksek Mukavemetli Düşük Alaşımlı Çelik (HSLA)

Yüksek mukavemetli düşük alaşımlı çelik, karbon içeriği ≤0.20% olan karbon yapı çeliğine dayalı olarak, az miktarda alaşım elementi eklenerek geliştirilmiştir ve 275MPa'dan daha yüksek bir akma dayanımına sahiptir.

Bu çelik türü, silisyum (Si) veya manganez (Mn) gibi belirli miktarlarda temel elementler içermesinin yanı sıra eser miktarda vanadyum (V), niyobyum (Nb), titanyum (Ti), alüminyum (Al), molibden (Mo), nitrojen (N) ve nadir toprak elementleri (RE) gibi diğer elementleri de içerir.

Karbon yapısal çelikle karşılaştırıldığında, yüksek mukavemet, iyi kapsamlı performans, uzun hizmet ömrü, geniş uygulama aralığı ve ekonomik verimlilik gibi avantajlara sahiptir. Köprülerde, gemilerde, kazanlarda, araçlarda ve önemli bina yapılarında yaygın olarak kullanılır. Sınıflar arasında Q345 (A, B, C, D, E), Q390 (A, B, C, D, E), Q420 (A, B, C, D, E), Q460 (C, D, E) vb. bulunur.

3. Gelişmiş Yüksek Mukavemetli Çelik (AHSS)

Yüksek dereceli yüksek mukavemetli çelik olarak da bilinen gelişmiş yüksek mukavemetli çelik. Temel olarak çift fazlı çelik (DP), dönüşüm kaynaklı plastiklik çeliği (TRIP), karmaşık faz çeliği (CP), martensitik çelik (M), sıcak şekillendirilmiş çelik (HF) ve ikizlenme kaynaklı plastiklik çeliğini (TWIP) içerir.

AHSS, 500-1500MPa gerilme mukavemetine ve mükemmel enerji emme özelliklerine sahiptir. Otomotiv ağırlığının azaltılmasında ve güvenliğin artırılmasında çok önemli bir rol oynar ve otomotiv endüstrisinde, özellikle otomotiv yapısal parçalarının, güvenlik bileşenlerinin ve takviye parçalarının üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.

(1) Çift Fazlı Çelik (DP)

Düşük karbonlu çelikten veya düşük karbonlu mikro alaşımlı çelikten iki fazlı bölge ısıl işlemi veya kontrollü haddeleme ve soğutma yoluyla elde edilen mikroyapısı esas olarak ferrit + martenzit veya ferrit + beynitten oluşur. Güçlendirici faz malzemeye yüksek çekme mukavemeti verirken, ferrit matris iyi plastisite ve tokluk sağlar. Çift fazlı çeliğin kimyasal bileşim açısından temel özelliği düşük karbon ve düşük alaşım içeriğidir.

Ana alaşım elementleri Si ve Mn'dir. Ek olarak, üretim sürecine ve kullanım gereksinimlerine bağlı olarak, uygun miktarlarda Cr, Mo, V ve Nb elementleri eklenebilir ve esas olarak C-Si-Mn, C-Mn-Mo, C-Si-Mn-Cr-V ve C-Si-Mn-Cr-Mo sistemlerine dayalı çift fazlı çelik bileşim serileri oluşturulabilir.

(2) Dönüşümle İndüklenen Plastisite Çeliği (TRIP)

Dönüşüm kaynaklı plastisite çeliği, birden fazla faz yapısına sahip bir çeliktir. Bu fazlar genellikle ferrit, beynit, tutulmuş östenit ve martenzittir.

Deformasyon sırasında, kararlı tutulan östenitin martenzite dönüşümü, dönüşümün güçlenmesine ve plastikliğin artmasına neden olur. Bu nedenle, mukavemet ve plastisitede eşzamanlı iyileştirme hedefine ulaşmak için, tutulan östenit, bir yandan matrisi güçlendirerek ve diğer yandan üniform uzamayı iyileştirerek aşamalı dönüşümü sağlamak için yeterli stabiliteye sahip olmalıdır.

TRIP çeliğinin özellikleri şunlardır: akma dayanımı 340-860MPa, çekme dayanımı 610-1080MPa, uzama 22%-37%. TRIP çeliği esas olarak otomotiv çamurlukları, şasi bileşenleri, tekerlek jantları ve kapı darbe kirişlerinin üretiminde kullanılır.

(3) Karmaşık Fazlar Çelik (CP)

Yapı TRIP çeliğine benzer, ana yapı ince ferrit ve yüksek oranda Nb ve Ti gibi elementler içeren sertleştirme fazlarıdır (martensit, beynit). Martensit, beynit ve çökelme güçlendirmesinin birleşik etkisi sayesinde CP çeliği, nispeten yüksek darbe enerjisi emilimi ve delik genişletme performansı ile 800-1000MPa mukavemetlere ulaşabilir ve bu da onu özellikle kapı çarpışma önleyici çubuklar, tamponlar ve B sütunları gibi otomotiv güvenlik parçalarının üretimi için uygun hale getirir.

(4) Martensitik Çelik (MART)

Martensitik çelik, sıcak haddeleme, soğuk haddeleme, sürekli tavlama veya şekillendirme sonrası tavlama yoluyla elde edilebilen çıta martensit yapısını oluşturmak için yüksek sıcaklıkta östenit yapısının hızla söndürülmesiyle üretilir. Maksimum mukavemeti 1600MPa'ya ulaşabilir, bu da onu piyasada bulunan yüksek mukavemetli çelik saclar arasında en yüksek mukavemet derecesi yapar. Şekillendirilebilirlik sınırlamaları nedeniyle, yalnızca basit şekilli parçaları preslemek için kullanılabilir ve esas olarak kapı çarpışma önleyici çubuklar gibi düşük şekillendirme gereksinimleri olan parçaların üretiminde kullanılır.

(5) İkizlenmeyle İndüklenen Plastisite Çeliği (TWIP)

İkizlenme kaynaklı plastisite çeliği, düşük yığılma hatası enerjili bir östenitik çeliktir. Harici yük olmadan kullanıldığında, oda sıcaklığına soğutulmuş yapısı stabil östenit olarak korunur. Bununla birlikte, harici yük altında, gerinim indüksiyonu nedeniyle mekanik ikizlenme üretilir, bu da boyunsuz büyük düzgün uzama ile sonuçlanır, mükemmel mekanik özellikler, yüksek gerinim sertleşme oranı, yüksek plastisite ve mukavemet gösterir.

İkizlenme, plastik deformasyonunu etkileyen ana mekanizmadır ve mekanik özellikleri esas olarak istifleme hatası enerjisine bağlıdır. TWIP çeliği son derece yüksek plastisite indekslerine (60%-80% kırılma sonrası uzama), yüksek mukavemete (600-800MPa çekme mukavemeti) ve yüksek gerilme sertleşme oranına sahiptir. Darbe enerjisi emilimi mevcut yüksek mukavemetli çeliklerin iki katıdır.

Ayrıca TWIP çeliği yüksek enerji emme kapasitesine sahiptir ve düşük sıcaklıkta süneklikten kırılganlığa geçiş sıcaklığı yoktur. TWIP çeliğinin bileşimi tipik olarak kütlece 15%-30% Mn, 2%-4% Al ve Si ile esas olarak Fe'den oluşur ve ayrıca az miktarda Ni, V, Mo, Cu, Ti, Nb vb. içerebilir.

4. Aşınan Çelik

Ayrışma çeliği, düşük alaşımlı yüksek mukavemetli bir çelik türüdür. Çeliğe az miktarda Cu, P, Cr ve Ni gibi alaşım elementleri eklenerek, pas tabakası ile alt tabaka arasında ana metale iyi yapışan yoğun, 50-100μm kalınlığında amorf spinel tipi bir oksit tabakası oluşturulur. Bu tabaka atmosferdeki oksijen ve suyun çelik alt tabakaya nüfuz etmesini önleyerek pas tabakasının altındaki ana metali korur ve korozyonun çelik malzemeye ilerlemesini yavaşlatır, böylece çelik malzemenin atmosferik korozyon direncini büyük ölçüde artırır.

Hava koşullarına dayanıklı çelik, lokomotifler, araçlar, binalar vb. için çeşitli metal yapısal bileşenlerin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Yaygın kaliteler arasında Corten A, Corten B, 10CrNiCuP, 09CuPTiRE, SPA-H vb. bulunur.

5. Paslanmaz Çelik

Paslanmaz çelik, hava, buhar, su gibi zayıf korozif ortamlardan ve asitler, alkaliler ve tuzlar gibi kimyasal korozif ortamlardan kaynaklanan korozyona dayanıklı çelik anlamına gelir. Paslanmaz aside dayanıklı çelik olarak da bilinir. Paslanmaz çelik genellikle temel yapısına göre sınıflandırılır: östenitik paslanmaz çelik, ferritik paslanmaz çelik, östenitik-ferritik dubleks paslanmaz çelik ve martensitik paslanmaz çelik. İlk üç tip esas olarak damgalama malzemesi olarak kullanılır.

(1) Östenitik Paslanmaz Çelik

Östenitik paslanmaz çelik, oda sıcaklığında östenitik yapıya sahip paslanmaz çelik anlamına gelir. Çelikteki elementlerin kütle fraksiyonları yaklaşık 18% Cr, 8%-10% Ni ve yaklaşık 0,1% C olduğunda, kararlı bir östenitik yapıya sahiptir.

Östenitik paslanmaz çelik manyetik değildir ve yüksek tokluk ve plastisiteye sahiptir, ancak mukavemeti nispeten düşüktür. Faz dönüşümü yoluyla güçlendirilemez ve sadece soğuk işlem yoluyla güçlendirilebilir.

(2) Ferritik Paslanmaz Çelik

Ferritik paslanmaz çelik, kullanım sırasında öncelikle ferritik yapıda olan paslanmaz çeliği ifade eder. Cr'nin kütle oranı 11%-30%'dir ve gövde merkezli kübik kristal yapıya sahiptir.

Bu çelik türü genellikle Ni içermez ve bazen az miktarda Mo, Ti, Nb ve diğer elementleri içerir. Bu çelik türü yüksek ısı iletkenliği, düşük genleşme katsayısı, iyi oksidasyon direnci ve mükemmel stres korozyon direnci gibi özelliklere sahiptir. Genellikle atmosferik, buhar, su ve oksitleyici asit korozyonuna dayanıklı parçalar üretmek için kullanılır.

Tipik çeşitler arasında AISI409 (L), 06Cr13Al, 00Cr12Ni, 430 (10Cr17), 444 (019Cr19Mo2NbTi), 44629 (000Cr26Mol), 447J1 (000Cr30Mo2) vb. bulunur.

(3) Dubleks Paslanmaz Çelik

Katı çözelti yapısında, ferritik ve östenitik fazların her biri yaklaşık yarısını oluşturur ve minör faz bile 30%'lik bir hacim oranına ulaşmalıdır. Düşük C içeriği ile Cr'nin kütle oranı 18%-28% ve Ni'nin kütle oranı 3%-10%'dir. Bazı çelikler Mo, Cu, Nb, Ti ve N gibi alaşım elementleri de içerir.

Bu çelik türü östenitik ve ferritik paslanmaz çeliklerin özelliklerini birleştirir. Ferritik paslanmaz çelikle karşılaştırıldığında, daha yüksek plastisite ve tokluğa sahiptir, oda sıcaklığında kırılganlık yoktur ve ferritik paslanmaz çeliğin 475°C gevrekliğini, yüksek termal iletkenliğini ve süperplastisitesini korurken, önemli ölçüde geliştirilmiş taneler arası korozyon direnci ve kaynaklanabilirliğe sahiptir.

Östenitik paslanmaz çelikle karşılaştırıldığında, daha yüksek mukavemete ve taneler arası korozyona ve klorür stres korozyonuna karşı önemli ölçüde geliştirilmiş dirence sahiptir. Dubleks paslanmaz çelik mükemmel çukurlaşma direncine sahiptir ve aynı zamanda nikel tasarrufu sağlayan bir paslanmaz çelik türüdür.

6. Silikon Çelik

Silikon çeliği, silikon kütle oranı yaklaşık 3% olan bir silikon-demir alaşımıdır. Elektrik enerjisi, elektronik ve askeri endüstrilerde vazgeçilmez olan ve esas olarak çeşitli motorlar, jeneratörler ve transformatörler için çekirdek malzemesi olarak kullanılan önemli bir yumuşak manyetik alaşımdır.

Sıcak haddelenmiş silikon çelik sac (jeneratör imalatında kullanılır), soğuk haddelenmiş yönlendirilmemiş silikon çelik sac (jeneratör imalatında kullanılır), soğuk haddelenmiş yönlendirilmiş silikon çelik sac (transformatör imalatında kullanılır) ve yüksek manyetik indüksiyonlu soğuk haddelenmiş yönlendirilmiş silikon çelik sac (telekomünikasyon ve enstrüman endüstrilerinde çeşitli transformatörlerin, bobinlerin ve diğer elektromanyetik bileşenlerin imalatında kullanılır) olarak ikiye ayrılır.

VI. İşleme ve Şekillendirme Teknolojisi Özelliklerine Göre Sınıflandırma

1. Lazerle Uyarlanmış Boşluklar

Özel boşluklar, parçalar için farklı malzeme performansı gereksinimlerini karşılamak üzere farklı malzeme, kalınlık ve kaplamalara sahip çeşitli çelik sacların kenarlarının lazerle tek bir yekpare sac halinde kaynaklanmasıyla yapılır. Damgalama gibi işlemlerden sonra otomotiv bileşenleri haline gelirler.

Esas olarak soğuk haddelemenin ekstra geniş plakalar ve eşit olmayan kalınlıkta plakalar üretememesi sorununu çözer. Şu anda lazerle özel kaynak için kullanılan malzemeler arasında düşük karbonlu çelik, düşük alaşımlı çelik, yüksek mukavemetli çelik, alüminyum alaşımı ve magnezyum alaşımı bulunmaktadır. Damgalı parçalar çoğunlukla kapı iç panelleri, zemin panelleri ve sütunlar gibi otomotiv bileşenlerini üretmek için kullanılır.

2. Hidroform Plakalar (Borular)

Metal sac hidroform teknolojisi, içbükey veya dışbükey kalıplar yerine sıvı ortam kullanan ve sacı oluşturmak için sıvı ortamın basıncına dayanan bir süreci ifade eder. Bu süreç sadece karmaşık şekillere sahip iş parçalarını oluşturmakla kalmaz, aynı zamanda yüksek hassasiyete, iyi yüzey kalitesine ve geleneksel süreçlere kıyasla daha düşük işleme maliyetlerine sahip parçalar üretir.

3. Kompozit Sandviç Paneller

Yüz katmanları olarak renkli kaplamalı çelik saclar, paslanmaz çelik saclar vb. ve çekirdek katmanı olarak cam elyaf yünü, taş yünü, polistiren gibi hafif, yangına dayanıklı, alev geciktirici malzemelerden oluşan yeni bir kompozit malzeme türüdür. Yangına dayanıklılık, ısı yalıtımı, ısı yalıtımı, ses yalıtımı, titreşim yalıtımı ve hafiflik gibi avantajlara sahiptir ve havacılık, gemi yapımı, araçlar ve endüstriyel ve sivil inşaatlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

4. Sıcak Şekillendirilmiş Çelik Levha

Özel yüksek mukavemetli bor alaşımlı çelik östenitlenmek üzere ısıtılır, ardından kırmızı-sıcak levha presle şekillendirme için soğutma sistemine sahip bir kalıba gönderilir ve aynı anda hızlı ve homojen soğutma söndürme işlemine tabi tutulur. Çelik levha yapısı östenitten martensite değişerek ultra yüksek mukavemetli çelik levha elde edilir. Ön ve arka tamponlar, A sütunları, B sütunları, C sütunları, kapı iç panelleri ve kapı darbe kirişleri gibi otomotiv bileşenlerinin üretiminde yaygın olarak kullanılabilir.

5. Süperplastik Malzemeler

Süperplastisite, belirli metallerin veya alaşımların belirli koşullar altında, yani düşük gerinim oranlarında (ε=10-⁴～10-² s-¹), belirli bir deformasyon sıcaklığında (termodinamik erime sıcaklığının yaklaşık yarısı) ve kararlı ve ince tane boyutlarında (0,5～5μm) 100%'den daha fazla uzama kabiliyetini ifade eder.

Örneğin, uzaması 500%'yi aşan çelik, 300%'yi aşan saf titanyum, 1000%'yi aşan alüminyum-çinko alaşımı, bu özelliklere sahip malzemeler süperplastik malzemeler olarak adlandırılır. Şu anda yaygın olarak kullanılan süperplastik malzemeler arasında alüminyum alaşımları, magnezyum alaşımları, titanyum alaşımları, düşük karbonlu çelik, paslanmaz çelik vb. bulunmaktadır.