Ferritik, östenitik ve stabilize paslanmaz çeliklerin kaynak kabiliyetlerinin araştırılması ve karşılaştırmalar
Investigation and comparison of ferritic, austenitic and stabilised stainless steels weldability
Yazar: EYLEM KARASAKAL
Danışman: PROF. DR. AHMET ÜNAL
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü
Derece: Yüksek Lisans, 2005
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Paslanmaz çelikler, esas itibariyle Cr ve çoğu zaman Ni içeren alaşımlar olup, korozyonakarşı dayanç özelliklerini kroma borçludurlar. Çeliğin paslanmazlık özelliği kazanması içinbileşimine en az %12 Cr katılması gereklidir. Klasik teorilere göre Cr metal yüzeyinikorozyondan koruyan bir oksit film oluşturarak demir yüzeyini pasif hale getirir. Bu oluşumkısaca pasif film oluşumu olarak tanımlanır.Paslanmaz çelikler endüstride, değişik amaçlar için oldukça yaygın kullanım alanıbulmuşlardır. Bugün endüstride kullanılan paslanmaz çelik türleri martenzitik, ferritik,östenitik, çökelme sertleştirmeli ve çift fazlı paslanmaz çelikler olmak üzere beş grup altındatoplanmaktadır. Ancak biz araştırmamız gereği kaynak yapılarak kullanılan ferritik (teorikbazda), östenitik ve stabilize paslanmaz çelikleri inceledik.Östenitik ve ferritik paslanmaz çeliklerin, kaynağı sırasında bazı güçlüklerlekarşılaşılmaktadır. Bunlardan en önemlisi ve kontrol edilmesi gerekeni, kaynak işlemindenhemen sonra havada soğumaya terk edilen parçaların belirli bir sıcaklık aralığında (450-850ºC) yeralan krom karbür çökelmeleri sonucu kromsuzlaşmaları ve tane sınırları korozyonunadirençsiz hale gelmeleridir. Tanelerarası korozyonu önlemek için karbon oranını azaltmakveya çelik bileşimine titanyum, niyobyum ekleyerek karbon ve azotu bağlamak gereklidir.Deneyde, 4 tip paslanamaz çelik malzeme kaynak edilmiş olup, her bir tip için elektrik ark veTIG kaynak yöntemleri uygulanmıştır. Elektrik ark yönteminde malzemeler uygun elektrotlarve uygun olmayan elektrotlar ile kaynak edilmişlerdir. Ayrıca malzemelerin kimyasalkompozisyonuna uygun elektrot kullanımında farklı akım değerleri uygulanmıştır. Bu işlemiyapmaktaki amaç, akımın ve elektrotun malzemenin kaynak kabiliyetini nasıl ve ne yöndeetkilediğini saptamaktı. TIG yönteminde ise uygun dolgu malzemesi ile farklı akım değerleridenenmiştir. Daha sonra standartların istediği yönde çeşitli testler uygulanarak elde edilenveriler literatürlerle karşılaştırılmıştır.Anahtar kelimeler: Paslanmaz çelik, östenitik, ferritik, stabilize, Elektrik ark kaynağı, TIGkaynağı.JÜRİ:1. Prof. Dr. Ahmet ÜNAL (Danışman) Kabul tarihi : 05.10.20052. Prof. Dr. Ahmet TOPUZ Sayfa Sayısı: 1503. Prof. Dr. Erhan ALTAN

Abstract:
Stainless steels are the alloys which contains mainly Cr and mostly Ni, and they are obligedthe corrosion resistance properties to chromium. For obtaining corrosion resistance to steels12% Cr must be added. To the classical theories, Cr forms an oxide film on surface of themetal and makes passive the surface of the metal. This can briefly described as passive filmformation.Stainless steels are find a wide range of usage area for many applications in the industry. Thetypes of stainless steels which have usage area in industry today can be divide in five groups.These are martensitic, ferritic, austenitic, precipitation hardening and duplex stainless steels.But for our investigations necessity, we have examined ferritic (in theoretic), austenitic andstabilised stainless steel which can be used by welding.Some difficulties can occur while welding the austenitic and ferritic stainless steels. The mostimportant thing and which must be controlled is, chromium depletion and losing resistance tointergranular corrosion in welded parts, which are cooling in air at a temperature range (450-850ºC) at the reason of intersititial chromiumcarbur precipitation. For preventing theintergranular corrosion, Ti, Nb and Ta must be added for binding C and N.In experiments, 4 types of stainless steels are welded and electric arc and TIG weldingmethods are applied for every type. In electric arc method, materials are welded with suitableelectrode and not suitable electrode. In addition, for suitable electrode, different current valuesare applied. The aim of this operation is determining the effects of current and electrodes tothe weldability of the material. In TIG method, different current values with suitable rodmaterial tested. After this, different tests are applied according to standards and the datas fromexperiments are compared with datas from literatures.Key words: Stainless steel, austenitic, ferritic, stabilised, electric arc welding, TIG welding.JURY:1. Prof. Dr. Ahmet ÜNAL (Supervisor) Date : 05.10.20052. Prof. Dr. Ahmet TOPUZ Page : 1503. Prof. Dr. Erhan ALTAN