Çelik Nedir?
Çelik, demir elementi ile genellikle %0,02 ila %2,1 oranlarında değişen karbon miktarının bileşiminden meydana gelen bir alaşımdır. Çelik alaşımındaki karbon miktarları çeliğin sınıflandırılmasında etkin rol oynar.
Çeliğin Tarihçesi
Çeliğin tarihi, MÖ 2000’lere kadar uzanır. İlk çelik, demir cevherinin kömürle birlikte eritilmesiyle elde edilmiştir. Bu yöntem, yüksek sıcaklıklarda gerçekleştirilmesi ve demir cevherinde bulunan kükürt ve fosfor gibi kirliliklerin çelikte birikmesine neden olması nedeniyle oldukça zahmetliydi.
-
yüzyılda, İngiliz mucit Henry Cort, pnömatik fırın adı verilen yeni bir çelik üretim yöntemi geliştirdi. Bu yöntem, daha düşük sıcaklıklarda gerçekleştirilmesi ve daha az kirliliğe neden olması nedeniyle çelik üretimini daha kolay ve daha verimli hale getirdi.
-
yüzyılda, çelik üretiminde önemli gelişmeler yaşandı. 1856 yılında, İngiliz kimyager Henry Bessemer, Bessemer konvertörü adı verilen yeni bir çelik üretim yöntemi geliştirdi. Bu yöntem, çeliği daha hızlı ve daha verimli bir şekilde üretmeyi mümkün kıldı.
-
yüzyılda, çelik üretiminde yeni teknolojiler geliştirilmeye devam etti. 1950’lerde, sürekli döküm adı verilen yeni bir çelik üretim yöntemi geliştirildi. Bu yöntem, çelik üretimini daha verimli ve daha otomatik hale getirdi.
Çeliğin Özellikleri
Çelik, yüksek mukavemet, sertlik, süneklik ve dövülebilirlik gibi özelliklere sahip bir malzemedir. Bu özellikler, çeliğin çok çeşitli uygulamalarda kullanılmasını mümkün kılar.
Çeliğin mukavemeti, çelikteki karbon miktarına bağlıdır. Karbon miktarı arttıkça, çeliğin mukavemeti de artar. Ancak, karbon miktarının çok artması, çeliğin sünekliğini ve dövülebilirliğini azaltır.
Çeliğin sertliği, çelikteki karbon miktarına ve iç yapısına bağlıdır. Karbon miktarı arttıkça, çeliğin sertliği de artar. İç yapıdaki karbon ve diğer alaşım elementlerinin dağılımı da çeliğin sertliğini etkiler.
Çeliğin sünekliği, çeliğin şekil değiştirme yeteneğidir. Çeliğin sünekliği, çelikteki karbon miktarı ve iç yapısına bağlıdır. Karbon miktarı arttıkça, çeliğin sünekliği azalır. İç yapıdaki karbon ve diğer alaşım elementlerinin dağılımı da çeliğin sünekliğini etkiler.
Çeliğin dövülebilirliği, çeliğin dövme yoluyla şekillendirilme yeteneğidir. Çeliğin dövülebilirliği, çelikteki karbon miktarı ve iç yapısına bağlıdır. Karbon miktarı arttıkça, çeliğin dövülebilirliği azalır. İç yapıdaki karbon ve diğer alaşım elementlerinin dağılımı da çeliğin dövülebilirliğini etkiler.
Çeliğin Sınıflandırılması
Çelik, karbon miktarına ve diğer alaşım elementlerinin içeriğine göre sınıflandırılır.
Karbonlu çelikler, karbon miktarına göre düşük karbonlu çelikler (%0,02-0,25 karbon), orta karbonlu çelikler (%0,25-0,5 karbon) ve yüksek karbonlu çelikler (%0,5-2,1 karbon) olarak sınıflandırılır.
Alaşımlı çelikler, karbonun yanı sıra diğer alaşım elementleri de içeren çeliklerdir. Alaşım elementleri, çeliğin özelliklerini iyileştirmek için kullanılır. Alaşımlı çelikler, kromlu çelikler, nikel-kromlu çelikler, manganezli çelikler, molibdenli çelikler, vanadyumlu çelikler, tungstenli çelikler ve silisyumlu çelikler olmak üzere çeşitli gruplara ayrılır.
Uygulama Alanları
Çelik, çok çeşitli uygulamalarda kullanılan bir malzemedir. Çeliğin başlıca uygulama alanları şunlardır:
- İnşaat: Çelik, binalar, köprüler, barajlar ve diğer yapıların yapımında kullanılır.
- Makine imalatı: Çelik, makineler, motorlar, araçlar ve diğer mekanik cihazların yapımında kullanılır.
- Tüketici ürünleri: Çelik, mutfak eşyaları, mobilya, araç gereç ve diğer tüketici ürünlerinde kullanılır.
- Enerji: Çelik, borular, kazanlar ve diğer enerji ekipmanlarında kullanılır.
Çeliğin Geleceği
Çelik, dünyanın en önemli malzemeleri arasında yer almaktadır. Çeliğin özellikleri