Bir demir alaşımı olan çelik, insanlık tarafından bilinen en çok yönlü ve kullanışlı metallerden biridir.
Çelik, ağırlıklı olarak demirden oluşan ve ağırlıkça %0,2 ila %2,1 karbon içeriğine sahip bir alaşımdır. Bu metal alaşımının üretimi için karbon kullanımı en yaygın olmasına rağmen, tungsten, krom ve manganez gibi diğer alaşım malzemeleri de kullanılmaktadır. Bu elementlerin kullanıldığı oranlar ve biçimler, üretilen çeliğin özelliklerini etkiler. Örneğin karbon içeriğini artırmak, mukavemetini arttırır. Bu olay özellikle, farklı amaçlarda kullanmak üzere farklı çelik türleri yapmak oldukça için yararlıdır.
Bu nedenle bir içecek kutusu yapmak için gereken çeliğin gücü, demiryolu rayları yapmak için gerekenden açıkça farklıdır. Çeşitli çelik türleri vardır ve bu alaşımın kullanımı, birçok yararlı özelliği nedeniyle endüstriler ve altyapılar arasında yaygındır.
İçindekiler →
Çeliğin Özellikleri
Gerilme direnci
Çekme mukavemeti, bir maddenin yapısal olarak deforme olmadan önce alabileceği stres miktarıdır. Çeliğin çekme mukavemeti nispeten yüksektir, bu da onu altyapı inşasının kullanımında kilit bir nokta olan kırılma karşı oldukça dirençli hale getirir.
Süneklik
Çeliğin faydalı mekanik özelliklerinden biri, kuvvet uygulandığında kırılmaya neden olmadan şekil değiştirme yeteneğidir. Bu özellik, ince tellerden veya büyük otomotiv parçaları ve panellerinden farklı şekil ve yapıların yapımında kullanılmasını sağlayan süneklik olarak bilinir.
Dövülebilirlik
Dövülebilirlik, süneklik ile yakından bağlantılıdır ve çeliğin basınç altında deforme olmasına izin verir. Bu alaşımın, genellikle çekiçleme veya haddeleme ile oluşturulan değişken kalınlıktaki tabakalara sıkıştırılmasına izin verir.
Dayanıklılık
Bu alaşımın sertliği yüksek olup, zorlanmaya direnme kabiliyetini yansıtır. Uzun ömürlüdür ve dış aşınma ve yıpranmaya karşı oldukça dirençlidir. Bu nedenle çok dayanıklı bir malzeme olarak kabul edilir.
İletkenlik
Çelik, iyi bir ısı ve elektrik iletkenidir. Bu özellikler, elektrik kablolarının yanı sıra ev tipi pişirme gereçleri yapmak için iyi bir seçimdir.
Parlaklık
Çeliğin fiziksel özelliklerinden biri çekici dış görünüşüdür. Parlak, bir dış yüzeye sahip gümüş rengindedir.
Pas Direnci
Bazı elementlerin eklenmesi, bazı çelik türlerini paslanmaya karşı dayanıklı hale getirir. Örneğin paslanmaz çelik, paslanmaya karşı direncini artıran nikel, molibden ve krom içerir.
Yukarıdakilere ek olarak, aşağıda, farklı çelik türlerinin özelliklerindeki farklılıkları gösteren gösterge niteliğinde bir özellik tablosu bulunmaktadır. Çelik, derecelendirme standartlarını belirleyen belirli kuruluşlar tarafından tanımlanan derecelerle tanımlanır. Yumuşak çelik ve iki kalite paslanmaz çelik, 304 ve 430 aşağıda görülmektedir.
| Malzeme | Termal İletkenlik Btu/(hr-ft-ºF) | Yoğunluk (lbs/inç 3 ) | Özgül Isı (Btu/lb/ºF) | Erime Noktası ºF | Termal genleşme (in/in/ºFx10 |
| Çelik, Hafif | 26,0 – 37,5 | 0.284 | 0.122 | 2570 | 6.7 |
| Çelik, Paslanmaz 304 | 8.09 | 0.286 | 0.120 | 2550 | 9.6 |
| Çelik, Paslanmaz 430 | 8.11 | 0,275 | 0.110 | 2650 | 6 |
Çelik Hakkında İlginç Bilgiler
- Çelik ilk olarak 1883 yılında gökdelenler için kullanıldı.
- İlk çelik otomobil 1918 yılında yapılmıştır.
- Her saniye 600 çelik veya teneke kutu geri dönüştürülür.
- ABD, Kaliforniya’daki Golden Gate Köprüsü’nün yapımında 83.000 ton çelik kullanıldı.
Çelik, tarım aletlerinden köprülere, demiryolu rayları, arabalar, motorlar ve uçaklar inşa etmeye kadar hemen hemen her şeyi yapmak için kullanılmıştır. İster meyve kesmek için bir bıçak, ister traş makinesi, saç tokası ya da bir bina olsun, herkesin hayatında biraz çelik vardır!
