İnce taneli yapı çelikleri son 30 yıl içinde geliştirilmiş çelik türüdür. Çelik teknolojisindeki gelişmeler ve mikro alaşımlama tekniklerinin uygulanması sonucu pazara sürülen ilk türlerin, özellikle yüksek basınca ve sıcaklığa dirençli basınçlı kap, depolama tankı, nükleer reaktörlerde kullanılan kazanlar ve kulelerin yapımında kullanılarak güvenilir sonuçlar alınması, endüstrinin bu tür çeliklere olan istemini artırmıştır. Yüksek mukavemetli hafif çelik yapılara ve ince kesitlere yönelik olan bu gereksinim, bu tür çeliklerin üzerinde yapılan araştırmaların artmasına neden olmuş, bunların sonucunda da günümüzde oldukça yaygın uygulama alanı bulan ince taneli yapı çeliklerinin bir çok türü geliştirilmiştir.



Literatürde, mikroalaşımlı çelikler veya yüksek mukavemetli az alaşımlı çelikler (HSLA steels) olarak adlandırılan bu tür çeliklerin gelişim süreçleri ile çelik üretim teknolojilerindeki gelişmeleri kronolojik olarak kesiştirmek çok zordur. Zira, çeşitli ürünlerdeki geliştirmeler değişik biçimlerde ortaya çıkmış ve bunlar ülkeden ülkeye farklılıklar göstermiştir. Örneğin, mikro titanyum alaşımlama teknolojisi 1960’ların ortalarında İngiltere’de geniş olarak araştırılmış olup 1960’ların sonlarında Avustralya’da kullanılmaya başlanmıştır. 1947’de Almanya’da, 1950’lerin ortalarında Rusya’da, 1959’da Çin’de ve kısa bir süre sonra da Hindistan’da uygulanmaya başlanmıştır. Daha sonra, Japon çelik üreticileri döküm sırasında yüzey kalitesini artırmak, kaynakta IEB’nin tane yapısını küçültmek ve kontrollü haddeleme sırasında yüksek sıcaklık ostenit tane irileşmesini kontrol altında tutmak amacı ile tane inceltme teknolojisinin çeşitli işlemlerini kullanmışlardır.



Yüksek mukavemetli çeliklerin geliştirilmesinde ilk aşamada, sadece alaşımlama ile, öncelikle mangan, nikel, krom katılması ile başlanmıştır. Böylece, katı çözelti sertleşmesi, beynit gibi bazı sert iç yapı fazlarının ortaya çıkması ve ostenit dönüşümünün daha düşük sıcaklıklara ötelenmesi sonucu mukavemet artışları elde edilmesine karşın, uygulanan bu yöntemin sakıncaları ve çeliğin kaynak edilebilirliğinin kötüleşmesi kısa zamanda anlaşılmıştır. Özellikle, alaşım elementi içeriği arttıkça, kritik soğuma hızı yavaşladığından, kaynak sırasında martenzit oluşur ve bu fazın karbon içeriğine bağlı olarak gevrekleşme sonucu çatlama tehlikesi artar.



İnce taneli yapı çelikleri C ve Mn’a ek olarak daha fazla mukavemet, tokluk ve sertlik elde etmek için katılan Cr, Nb, Ti, V, Al ve Cu gibi diğer alaşım elementlerini de içerirler. Katı çözeltide, 1100°C’nin üzerinde çözülebilen bu alaşım elementlerinin karbür, nitrür ve karbonitrürleri tane sınırlarında ince bir şekilde dağılmıştır ve bunlar ostenitik fazın tane büyümesini sınırlarlar ki bu oluşum yüksek mukavemet ve tokluk özeliklerinin bir nedenidir. Bu tür çelikler, genellikle yüksek mukavemet ve ağırlıktan tasarrufun önemli olduğu durumlarda kullanılırlar. İnce taneli çeliklerin tamamı inşaat makinaları, malzeme işleme ekipmanları, köprüler, çelik yapılar ve otomobil sac gövde (karoseri) parçalarını içeren geniş bir uygulama aralığında kullanılırlar.

İnce taneli yapı çeliklerinin sağladığı üstünlükler aşağıdaki gibi sıralanabilir;



Akma sınırının yüksekliği nedeni ile daha ince cidar kalınlıkları,


Yapının ağırlığından sağlanan tasarruftan dolayı malzeme, üretim ve taşıma giderlerinden önemli ölçüde ekonomi,


Kesitlerin incelmesi nedeni ile kaynak giderlerinden ekonomi,


Ekonomik ve teknolojik nedenlerden dolayı alışılmış çelikler ile yapılması olanaksız olan pek çok konstrüksiyon türünün gerçekleştirilebilmesi.  2. Endüstride Yaygın Kullanılan İnce Taneli Yapı ÇelikleriGünümüz endüstrisinde kullanılmak üzere geliştirilmiş başlıca iki tür ince taneli yapı çeliği bulunmaktadır. Bu türlere termomekanik haddelenmiş ince taneli yapı çelikleri de sonradan geliştirilerek eklenmiş olup bu son türün özelikleri ve kaynağı bir sonraki bölümde ele alınacaktır.

 
 
Yalnız burada tasarımcıların gözönünde bulundurması gereken önemli bir konu vardır; ince taneli yapı çeliklerinin akma ve çekme mukavemetleri, çentik darbe mukavemetleri normal kaynak edilebilir yapı çeliklerine nazaran daha yüksektir, ancak elastiklik modülleri diğer tüm çelikler ile aynıdır, dolayısı ile elastiklik modülünün etkin olduğu burkulma (flambaj) ve sehim hesaplamalarında bu çeliklerin kullanılması diğer çelik türlerine nazaran herhangibir üstünlük sağlamadıkları gibi fiyatları da daha yüksektir.
 


Islah edilmemiş (normalize edilmiş) ince taneli yapı çelikleri ( ReH 500 N/mm2, iç yapı ferritik- perlitik)


Islah edilmiş (hızlı soğutulmuş ve temperlemiş) ince taneli yapı çelikleri ( ReH 500 N/mm2, iç yapı temperlenmiş martenzit)



youtube kanalı

Page 1 of 2 12