Paslanmaz çelik neden bu kadar benzersiz fiziksel özelliklere sahiptir ve bunlar çeşitli endüstrilerdeki kullanımını nasıl etkiler? Bu makale paslanmaz çeliğin ısı iletimi, termal genleşme, direnç, manyetizma ve yoğunluk gibi temel fiziksel özelliklerini incelemektedir. Bu özelliklerin anlaşılması, mühendislerin ve üreticilerin farklı uygulamalar için malzeme seçerken bilinçli kararlar vermelerine yardımcı olarak optimum performans ve uzun ömürlülük sağlar. Paslanmaz çeliğin büyüleyici dünyasına dalın ve bu malzemeyi modern teknoloji ve endüstride vazgeçilmez kılanın ne olduğunu keşfedin.
Paslanmaz çelik, hava, buhar ve su gibi zayıf asitlerden kaynaklanan korozyona dayanıklı veya paslanmaz özelliğe sahip çeliği ifade etmek için kullanılan bir terimdir.
Paslanmaz çelik, yaratılışından bu yana 100 yılı aşkın bir geçmişe sahiptir.
Paslanmaz çeliğin icadı, metalürji dünyasında önemli bir dönüm noktasıdır.
Paslanmaz çeliğin ilerlemesi, modern endüstrilerin ve teknolojik ilerlemelerin gelişiminde çok önemli bir rol oynamıştır.
Paslanmaz çelik, ısı iletimi, termal genleşme, direnç, manyetizma ve yoğunluk dahil olmak üzere diğer malzemelere kıyasla benzersiz fiziksel özelliklere sahiptir.
Tablo 1'de gösterildiği gibi, paslanmaz çeliğin ısı transferinin diğer malzemelere kıyasla daha yavaş olduğu genel olarak kabul edilmektedir. Örneğin, paslanmaz çeliğin ısı iletkenliği 1/8, diğer malzemelerin ısı iletkenliği ise 1/13'tür. SUS304alüminyum ile karşılaştırıldığında. Karbon çeliği ile karşılaştırıldığında, paslanmaz çeliğin düşük ısı iletkenliğini gösteren sırasıyla 1/2 ve 1/4'tür.
Bu zayıf ısı iletkenliği, üretim sırasında zorluklara yol açmaktadır. tavlama paslanmaz çeli̇k i̇şlemi̇. Paslanmaz çelik, Cr ve Ni eklenmiş demirden oluşan bir alaşım malzemedir.
Peki, paslanmaz çelikte ısı transferi neden demirden daha kötüdür? Basitçe söylemek gerekirse, Cr ve Ni ilavesi metal kristalinde ısıyı ileten serbest elektronların faaliyetini engeller (elektronik ısı iletimi). Bu serbest elektronların aktivitesi sıcaklıktan etkilenir ve dolayısıyla atomların düzensiz, elastik ve dalgalı bir şekilde titreştiği ve ısıyı kafes içinde kademeli olarak ilettiği kafes ısı iletimi ile de ilgilidir.
Paslanmaz çeliğin termal iletkenliğinin sıcaklıkla değiştiğini belirtmek gerekir. Sıcaklık ne kadar yüksek olursa, özellikle paslanmaz çelik gibi yüksek alaşımlı çelikler için termal iletkenlik o kadar yüksek olur.
Termal genleşme, bir başlangıç sıcaklığı T ve uzunluk L verildiğinde, sıcaklık dT kadar arttığında bir malzemenin uzunluğunun dL kadar arttığı olgudur. Doğrusal genleşme katsayısı (a) olarak ifade edilebilir:
a = (1/L) * (dL/dT)
İzotropik bir katı çelik için hacim genleşme katsayısı (b) doğrusal genleşme katsayısının 3 katına eşittir veya b = 3a'dır.
Tablo 1 çeşitli malzemelerin doğrusal genleşme katsayılarını göstermektedir. Karbon çeliğiyle karşılaştırıldığında, SUS304 daha büyük bir doğrusal genleşme katsayısına sahipken, SUS430 daha küçük bir doğrusal genleşme katsayısına sahiptir. Ayrıca, alüminyum ve bakır paslanmaz çelikten daha büyük genleşme katsayılarına sahiptir.
Tablo 1 Çeşitli malzemelerin oda sıcaklığındaki ısıl iletkenliği ve doğrusal genleşme katsayısı
| Malzeme | Termal iletkenlik （W/m℃）×102 | Doğrusal genleşme katsayısı （ × 10-6） |
| Gümüş Bakır Alüminyum Krom Nikel Demir Karbon çeliği SUS430 SUS304 | 4.12 3.71 1.95 0.96 0.84 0.79 0.58 0.26 0.16 | 19 16.7 23 17 12.8 11.7 11 10.4 16.4 |
Elektrik akışının zorluğu direnç veya özgül direnç olarak adlandırılır ve genellikle aşağıdaki formül kullanılarak ifade edilir:
Direnç = özgül direnç ' (iletken uzunluğu / kesit alanı)
Tablo 2 Çeşitli malzemelerin elektriksel özgül direnci
| Malzeme Bilimi | Özgül direnç (oda sıcaklığında) | Sıcaklık serisi | ||
|---|---|---|---|---|
| Kondüktör | Saf metal | Gümüş Bakır Alüminyum Ni Cr Demir | Ωcm 1.62×10-6 1.72×10-6 2.75×10-6 7.2×10-6 17×10-6 9.8×10-6 | /℃ 4.1×10-3 4.3×10-3 4.2×10-3 6.7×10-3 2.1×10-3 6.6×10-3 |
| alaşım | SUS430 (Fe-18% Cr) SUS304 (Fe-18% Cr) - 8%Ni SUS310S (Fe-25% Cr) - 20% Ni Fe-Cr-Al alaşımı NiCr (nNi Cr) Bronz (kalay bakır) | 60×10-6 72×10-6 78×10-6 140×10-6 108×10-6 15×10-6 | 0.8×10-3 0.6×10-3 0.5×10-3 0.1×10-3 0.1×10-3 0.5×10-3 | |
| Yarı İletken | Germanyum Silikon | 5×10 3×105 | -- | |
| İzolatör | Kağıt Epoksi reçine Kuvars cam | 1010~1012 103~1015 >1017 | - | |
Paslanmaz çelik, çeşitli metaller arasında elektriği kolayca iletebilen bir metaldir.
Bununla birlikte, saf metallerle karşılaştırıldığında, paslanmaz çelik de dahil olmak üzere bir alaşımın özgül direnci genellikle daha büyüktür. Bunun nedeni, paslanmaz çeliğin kendisini oluşturan Fe, Cr ve Ni elementlerinden daha yüksek bir özgül dirence sahip olmasıdır.
SUS304'ün SUS430'dan daha yüksek bir özgül dirence sahip olduğunu belirtmek gerekir. Ve sayı olarak alaşım elementleri SUS310S örneğinde olduğu gibi, direnç de artar.
Alaşımlama nedeniyle elektrik özgül direncindeki artışın nedeni, yüklü serbest elektronların hareketinin alaşım elementlerinin varlığı ile bozulmasıdır.
Serbest elektronların ısı iletiminde de rol oynadığını unutmamak önemlidir. Bu nedenle, bir metalin termal iletkenliği yüksekse, elektrik iletkenliği de (özgül direncin tersi) yüksektir.
Elektrik ve ısı iletkenliği arasındaki bu ilişki Viedermann-Franz kuralı olarak bilinir ve aşağıdaki şekilde gösterilir:
L/s = TLo (burada Lo Lorenz sayısı ve T sıcaklıktır)
Tablo 2'de gösterildiği gibi, özgül direncin de sıcaklığa göre değiştiğini belirtmek gerekir.
Tablo 3 Çeşitli Malzemelerin Manyetik Özellikleri
| Malzeme Bilimi | Manyetik özellikler | Manyetik geçirgenlik: μ （H=50e） |
| SUS430 | Güçlü manyetizma | – |
| Demir | Güçlü manyetizma | – |
| Ni | Güçlü manyetizma | – |
| SUS304 | Manyetik olmayan (soğuk çalışma sırasında manyetik) | 1,5 (65% işleme) |
| SUS301 | Manyetik olmayan (soğuk çalışma sırasında manyetik) | 14,8 (55% işleme) |
| SUS305 | Manyetik olmayan | – |
Tablo 4 Çeşitli Malzemelerin Yoğunluğu (oda sıcaklığında)
| Malzeme Bilimi | Yoğunluk (g/cm3) |
| SUS430 | 7.75 |
| SUS304 | 7.93 |
| Alüminyum | 2.70 |
| Demir | 7.87 |
| Cr | 7.19 |
| Ni | 8.9 |
| Gümüş | 10.49 |
| Bakır | 8.93 |
| Karbon çeliği | 7.87 |
| Ahşap (yanmış) | 0.70 |
| Cam | 2.8-6.3 |
| Betonarme | 2.4 |
| Selüloit | 1.35-1.60 |
MachineMFG'nin kurucusu olarak, kariyerimin on yıldan fazlasını metal işleme sektörüne adadım. Kapsamlı deneyimim, sac metal imalatı, talaşlı imalat, makine mühendisliği ve metaller için takım tezgahları alanlarında uzman olmamı sağladı. Bu konular hakkında sürekli düşünüyor, okuyor ve yazıyorum, sürekli olarak alanımın ön saflarında kalmaya çalışıyorum. Bilgi ve uzmanlığımın işiniz için bir değer olmasına izin verin.
TR 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
ID 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO