Çeliğin hikayesi

Çelik nedir?

Çelik içerisinde %1,7’ye kadar karbon, % 1’e kadar mangan, % 0,5’e kadar silisyum ve % 0,05’ten az kükürt (S) ve fosfor (P) bulunduran demir karbon alaşımıdır.

Çelik nasıl yapılır?

Temel olarak günümüzde çelik üretiminde takip edilen iki güncel yol vardır.

1. Entegre tesislerde demir cevherinden Yüksek fırınlarda pik demir üretimi ve devamında bu pik demirden Bazik Oksijen Fırınlarında (BOF) Çelik Üretimi

2. Mevcut demir çelik hurdalarının elektrik ark ocaklarında tekrar ergitilmesiyle çelik üretimi şeklindedir.

-Çelik, pik demirden ya da demir çelik hurdalarından yapılır

Dünyada çelik üretiminin yaklaşık 1/3’ü çelik hurdasından elde edilirken kalanı demir cevherinden elde edilmektedir.

Çeliğin yapılması için Demir ve karbonun birleşmesi gerekir. Yüksek fırınlarda üretilen demire, birtakım işlemlerle gereken karbonun katılmasıyla ya da  çelik hurdalarının elektrik ark ocaklarında tekrar ergitilmesiyle çelik yapılır. Karbon, demiri sertleştiren bir elementtir ve oluşan karışımdaki karbon oranı ne kadar artarsa çeliğin sertliği ve kırılganlığı da aynı oranda artar.

Günümüz sanayisinde çelik üretiminde %0.02 ile %2 arasında değişen oranlarda karbon kullanılır. Üretilen çeliğe, paslanmazlık, ısıya dayanıklılık, elastikiyet gibi değişik özellikler kazandırmak için wolfram, vanadyum, krom, nikel gibi elementler de katılabilir.

Çeliğin yapılışı

Doğada kendi başına bulunan bir element olmayan çelik, Demir(Fe) elementinin Karbon(C) ile %0,02 ile %2 arasında değişen oranlarda birleşmesiyle oluşan bir alaşımdır. Günümüz sanayisinde kullanılan çeliğin kalitesi, büyük oranda alaşımdaki Karbon’un oranı ile belirlenmektedir.

Her ne kadar çeliğin sınıflandırılmasında Karbon atomunun etkisi büyük olsa da, Demir’in alaşım haline dönüştürülmesinde Krom, Magnezyum, Volfram ve Vanadyum gibi elementler de kullanılmaktadır. Karbon ve diğer elementler Demir atomlarıyla sıkı bir bağ oluşturarak, oluşan Çelik’in fiziksel özellik açısından çok sağlam bir madde olmasını sağlar.

Çelik üretimi, elde edilen alaşımın kullanılacağı alana göre farklı oranlarda element kullanılarak da yapılabilir. Demir’in alaşım haline dönüştürülmesinde kullanılan elementlerin oranı elde edilen Çelik’in; gerilme noktası, süneklik, dayanıklılık gibi özelliklerini belirlemektedir.

Bu nedenle farklı alanlarda kullanılacak Çelik alaşımının arzu edilen fiziksel özelliklere sahip olması için alaşımlama evresinde kullanılan elementlerin oranında bazı değişiklikler yapılabilmektedir. Örneğin; Karbon yönünden çok zengin olan Çelik alaşımlar Demir’den çok daha sert olmasına rağmen süneklikleri çok daha düşüktür.

Çeliğin yapılışında kullanılan metodlar

Çelik yapılışında değişik metodlar kullanılmaktadır.Bunlar :

• Bessemer –Thomas çelik üretim metodu
• Simens-Martin çelik üretim metodu
• Elektrik ark ocaklarında çelik üretimi
• Bazik oksijen konvertörlerinde çelik üretimi

Bu çelik üretim metotlarından bazıları gönümüzde önemini yitirmiş olup daha çok çelik üretimi yeni üretim teknikleriyle gerçekleştirilmektedir. 2002 yılı itibariyle bütün dünyada üretilen yaklaşık 900 milyon çeliğin % 60’ı Bazik Oksijen Konvertörlerinde, % 33,9’u Elektrik Ark Ocaklarında, % 3,8’i Simens-Martin ocaklarında ve % 2,2’si ise diğer üretim metotlarıyla üretilmektedir.

Türkiye’de üretilen çeliğin % 31’i bazik oksijen konvertörlerinde, kalan % 69’u ise elektrik ark ocaklarında üretilmektedir.