|
||||||||||||
|
|
![]() ![]() |
|||||||||||
|
||||||||||||
Paslanmaz Boru ve Paslanmaz Malzeme Boru profil paslanmaz üretici Stainless steel, Paslanmaz Boru ve Malzemede Türkiye Teknoloji Lideri
Burtaş Borşen Borsen
borşen
borsen@borsenboru.com
Dünyada paslanmaz
2005 yılında dünya genelinde, 24.3 milyon ton civarında paslanmaz çeliğe yönelik ham çelik üretildi ve üretimin 12.5 milyon tonluk bölümü Asya Bölgesi'nde, 8.8 milyon tonluk bölümü Batı Avrupa'da, 2.7 milyon tonluk bölümü Amerika kıtasında ve 300 bin tonluk bölümü ise Orta ve Doğu Avrupa Bölgeleri'nde gerçekleştirildi.
Önümüzdeki yıllarda ise gerek paslanmaz çelik talebinde ve gerekse bu talebi karşılayacak kapasitenin kuruluşunda Çin'in öncü rol oynayacağı tahmin ediliyor. 2005 yılındaki dünya paslanmaz çelik ürünleri ihracatı 15.7 milyon ton civarında gerçekleşirken üretimin ağırlıklı bir şekilde yapıldığı bölgeler olan, Batı Avrupa'dan 9 milyon ton, Asya bölgesinden ise 5 milyon ton seviyelerinde ihracat yapıldı.
Dünyanın en fazla paslanmaz çelik üreten ülkelerinden; ABD, Japonya, Çin, Almanya, İtalya, Güney Kore, Fransa, Hindistan, Tayvan ve İspanya'nın paslanmaz çelik üretimindeki payları, yüzde 80 civarında. Paslanmaz çelik üretiminin, 2010 yılına kadar 30 milyon ton civarında bir seviyeye ulaşması bekleniyor.
Paslanmaz çelik tüketimi, ülkelerin gelişmişlik seviyesinin de bir göstergesi sayılıyor.
Paslanmaz
çelik üreten ve tüketen ülkelerin, karbon çeliği üretim ve tüketiminde de dünya
liderleri arasında yer almaları, paslanmaz çeliğin gerek üretildiği ve gerekse
tüketildiği ülkelerin gelişmiş ülkeler olduğunu gösteriyor. Türkiye'nin kişi
başına paslanmaz çelik tüketimi, 1.5 kg civarında iken gelişmiş ülkelerde
sözkonusu rakam; 6.5-7 kg seviyesine çıkıyor. Bu rakkamın 2008 yılı sonu itibarı
ile 3,5 kg olması beklenmektedir.
Paslanmaz çelik
üretimi için düğmeye basıldı
Birçok alanda kullanılan ve stratejik ürün olarak değerlendirilen paslanmaz çelikte, üretim için düğmeye basıldı. Yaklaşık 100 yıldır sanayinin kullanımında olan paslanmaz çelik, bugün dünyada 28 milyon tonlara ulaşan üretim rakamıyla yükseliş trendini sürdürüyor. Türkiye’de ise, 2001 yılında 90 bin ton seviyelerinde olan tüketim rakamları, 2006 yılında 300 bin tona ulaştı. Sözkonusu rakamın 2008 yılı sonunda 400 bin tonu bulması bekleniyor. Tüketimdeki hızlı yükseliş, uzun zamandır söz edilen paslanmaz üretiminde de yeni adımları beraberinde getirdi. Çorlu’da 20 milyon dolarlık yatırım kararı alan Güney Koreli Daiyang, sözkonusu yatırımla 30 bin ton paslanmaz çelik hadde üretecek. 2008 yılında üretime başlamayı planlayan firma, üretiminin yarısını ihraç etmeyi hedefliyor.
Paslanmaz kullanımı artıyor
2005'te 235 bin ton olan paslanmaz çelik ürünleri ithalatının 2006’da 305 bin tona ulaşmıştır, artışın kaynağı olarak inşaat sektörünün gelişme trendleridir. Paslanmaz kullanımının daha da artacağı kesindir.Türkiye’de yaşanan en büyük sıkıntı “Bazı kullanıcıların paslanmaz hakkında yeterli bilgi birikimine sahip olmamasıdır.Genel itibarı ile LCC (Life Cycle Cost)hesabı yapılmamaktadır.Bir başka deyişle işletmelerde ilk yatırım maliyetleri işletmelerin idare müddetlerine göre hesaplanmamaktadır”.
“2003'te paslanmaz ithalatı 188 bin ton iken son 5 yıllık dönemde geometrik bir artış görülmektedir.2007 itibarıyla 365 ton ithalat gerçekleşmiştir.Türkiye’deki kullanıcının paslanmazın kullanımı hakkında yeterli bilgi birikimine sahip olmadığını ifade etmek gerekmektedir. Paslanmaz çelik satışı yapan firmalar, üretimi yapılacak malzeme için uygun paslanmaz çelik seçimi konusunda üreticiye yardımcı olmalı ve her konu itibarıyla teknik desteği devamlı sunmalıdır.
Türkiye'nin paslanmaz üretim kapasitesi
Türkiye’de paslanmaz çelik uzun ürünleri de bulunan Asil Çelik ve Çemtaş dışında, ham çelik üreten kendilerine üye kuruluşlar arasında paslanmaz çelik üreten başka bir tesis bulunmamaktadır.
Sözkonusu iki kuruluşun, toplam ham çelik üretim kapasitelerinin, 432 bin ton ile 24.7 milyon tonluk Türkiye ham çelik üretim kapasitesi içerisinde yüzde 2'lik bir paya sahiptir. Paslanmaz çelik üretiminin de, yüzde 2'lik pay içerisinde çok az miktarda yer aldığı dikkate alındığında Türkiye'nin ham çelik üretimi içerisinde paslanmaz çeliğin ne kadar küçük bir oranda yer aldığının açık bir şekilde ortaya çıkmaktadır.
Türkiye'de bulunan ferrokrom rezervlerinin tam kapasite ile işletilmesi halinde 4.4 milyon ton olan yıllık dünya ferrokrom üretiminde, ülkenin yüzde 4 oranında paya sahip olabilecek kapasitesi bulunmaktadır. Ancak paslanmaz çelik üretim ve tüketimimizdeki yetersizlik, üretilen ferrokrom cevherlerinin ihraç edilmesi sonucunu doğurmaktadır.
Paslanmaz çelik üretimine yönelik yatırımların artırılması, Türkiye'nin, kaliteli ve yüksek tenörlü(oranlı) kromit rezervleri ile ferro krom üretim tesislerinin atıl kapasitelerinin ekonomiye kazandırılması sonucunu doğuracaktır.
Böylece bir taraftan katmadeğer kaybının engelleneceğini, diğer taraftan da ithalatın azalması ile dış ticaret açığının kapatılmasına katkıda bulunulacaktır.Mevcut nikel rezervlerinin tenörlerinin(oranı) düşük olması ve ferronikel ihtiyacının ithalat yolu ile karşılanması zorunluluğunun paslanmaz çelik üretiminde, Türkiye'nin karşısına çıkan en büyük engel olarak değerlendirilmelidir.
İç piyasa
talebinin güçlenmesi halinde, maliyetleri oldukça yüksek olan yeni tesis kurmak
yerine, mevcut entegre ya da ark ocaklı tesislere bazı donanımlar eklemek
suretiyle daha düşük yatırım maliyetleri ile paslanmaz çelik üretimine
geçilmesini mümkün görünmektedir.Demir-çelik sektöründe, “Ulusal Yeniden
Yapılandırma Planı”nın hayata geçirilmesi beklenen 2007-2010 yılları arasında,
İSDEMİR'in yassı ürüne, KARDEMİR ile bazı ark ocaklı kuruluşların, katmadeğeri
yüksek ürünlere yönelik yatırımlarının tamamlanması sonrasında, orta vadede
paslanmaz çelik üretimine de başalanbilmektedir.
Neden paslanmaz çelik?
Bir çok endrüstride,en kaliteli ürünlerin imalatında kullanılan paslanmaz çelik, sadece dayanıklı bir malzeme değil, aynı zamanda görünümündeki parlaklık ve zerafeti ile, her alanda karşımıza çıkmaktadır. Kullanım alanı o kadar genişledi ki, bayanların takı imalatında dahi sofistike bir metal olarak onu görmek mümkün...
Paslanmaz çelik niçin paslanmaz?
Çelik ile demir arasında çok az bir fark vardır. Saf demir bir bakır kadar yumuşaktır. Onun içine yüzde 2 ye kadar karbon katılması ile inanılmaz bir mukavemet, sertlik ve mekanik özellikler elde edilir ki, adı artık çeliktir. Demirin bol olması, kolay ve ucuz elde edilmesi nedeniyle çeliğin de kullanımı çok yaygındır. Ancak çelikte de, demirde olan zayıf bir nokta vardır: Paslanma, diğer bir deyişle oksidasyon.
Günlük hayatımızda kullanılan eşyaların paslanması sonucu her yıl dünyada milyonlarca dolar boşa gitmektedir. Bu kaybın büyük bir kısmı demir ve çeliğin paslanmasından dolayıdır. Paslanmayı kısaca demirin havadaki oksijen ile birleşmesi olarak tanımlayabiliriz.
Aslında bu elektro kimyasal bir reaksiyondur. Bu nedenle malzemenin bir yerinde başlayan paslanma boyanın altından geçerek diğer bir yerde ortaya çıkabilir.
Sadece demir ve çelik değil diğer metaller de paslanır. Örneğin, alüminyum, pirinç, bronz gibi. Ancak onlarda malzeme ile oksijenin birleşmesinden oluşan çok ince bir tabaka, daha oluşur oluşmaz malzemenin hava ile temasını keserek koruyucu bir rol oynar, paslanmanın ilerlemesini önler. Bu tabaka o kadar incedir ki, malzemenin rengi hemen hemen değişmez. Demirdeki paslanmanın özelliği onun ve oksijen atomlarının boyutlarındaki büyük farktan dolayı yüzeyde sağlam bir birleşme olmaması, paslanmanın malzemenin içine nüfuz etmesi, sadece görüntü değil mukavemetin de bozulmasıdır.
Paslanmada havadaki nemin de etkisi büyüktür. Reaksiyondaki su miktarı pasın rengini de belirler. Bu nedenle pasın rengi siyah veya çok koyu kahverengi olabildiği gibi sarımtırak da olabilir. Paslanmanın hızını artıran faktörlerden bir diğeri de tuzdur. O da elektro-kimyasal reaksiyonun hızını artırır. Kışın kar nedeni ile yollarına tuz dökülen yerler ve deniz kenarlarında paslanma daha hızlı olur.
Paslanmaz çelikten önce, paslanmayı önlemek için malzeme boyanıyor veya galvaniz kaplanıyordu. Bu çözümler de özellikle sağlık ve gıda sektöründe başka sorunlar yaratıyordu. İlk paslanmaz çeliği Harry Brearley, 1913 yılında tesadüfen keşfetti. Tüfek namluları için çeşitli metalleri birleştirerek deneyler yaparken bazılarının paslanmaya karşı dirençli olduklarını gördü. Her büyük buluşta olduğu gibi, o da bunu sanayicilere kabul ettirebilmek için uzun bir uğraş verdi.
Krom gibi bazı metaller, atom boyutlarının birbirine yakın olmasından dolayı oksijenle çok kolay ve süratli birleşirler.
Kalınlığı birkaç atom olacak kadar çok ince ama çok sağlam bir tabaka oluştururlar. Başka reaksiyon olmaz. Bu tabaka zedelense bile tekrar oluşur. Krom belli bir oranda çeliğe katılırsa yine aynı olay olur, çelik artık paslanmaz.
Paslanmaz
çeliğin içinde yüzde 10-30 krom vardır. Bu orana ve eklenecek nikel, titanyum,
alüminyum, bakır, sülfür, fosfor ve benzeri elemanlara bağlı olarak kullanım
yeri değişir.
Özelliklerine göre
paslanmaz çelik çeşitleri
Ferritik paslanmaz çelikler:
Yüzde 1230 arasında krom ve yüzde 0.12'den daha az karbon içeren bu çelikler ferritik mikroyapıdadır. Üstün korozyon direncine ve orta derecede şekillenebilme kabiliyetine sahiptir. Nikel içermediğinden nispeten ucuzdur. Su verme ile martensitik dönüşme göstermeyen çeliklerdir. Sadece plastik deformasyonla sınırlı olarak sertleşebilirler. En belirgin özellikleri yüksek korozyon dirençleridir. Yüzde 16-30 aralığında krom içerirler. Başlıca kullanım alanları; petrol endüstrisi, parça, cıvata ve mil yapımıdır.
Martensitik paslanmaz çelikler:
Yüzde 1217 arasında krom ve yüzde 0.151.0 arasında karbon içeren paslanmaz çelik türleridir. Bu çeliklere aslenit sahasından havada su verilerek martensitik mikroyapı kazandırılabilir. Uygulanan ısıl işlem, esas olarak alaşımsız ve az alaşımlı çeliklere uygulanan ısıl işlemle aynıdır. Su verme sonrasında tokluğu artırma amacıyla temporleme işlemine tabi tutulur. Manyetik özellik gösterirler. Martensitik paslanmaz çelikler ferritik ve östenitik paslanmaz çeliklere nazaran daha düşük korozyon direncine sahiptirler. Isıya dayanıklıdırlar. Genellikle jet motorları, pompa şaftları, valfler, kesici aletler ve mutfak eşyaları yapımında kullanılırlar.
Östenitik paslanmaz çelikler:
Bu çelikler esas itibari ile demir-krom-nikel üçlü alaşımıdır. Nikel, çeliklerde östenit fazının kararlılığını artıran alaşım elementidir. Östenitik paslanmaz çeliklerin bileşiminde yüzde 1626 arasında krom ve yapıyı östenit fazda tutan yüzde 722 aralığında nikel bulunur. Karbon içeriği yüzde 0.03'den az ise yapıda karbür çökelmesi olmaz ve mikroyapı tamamen östenitten oluşur. Genellikle kimya endüstrisinde, gıda endüstrisinde, mutfak araç gereç yapımında, otomobil jant kapaklarında, uçak gövdelerinde reküperatörlerde kullanılırlar.
Çökelme ile sertleştirilmiş paslanmaz çelikler:
Bu çelikler alüminyum, bakır, niyopyum ve tantalyum içermeleri dışında östenitik paslanmaz çeliklerle hemen hemen aynıdır. Çökelme sertleşmesi uygulanabilen paslanmaz çeliklerden düşük karbon içeriklerinde bile üstün mekanik özellikler elde edilebilir. Çökelme ile sertleşen paslanmaz çeliklerin gerilmeli korozyon dirençleri yüksektir ve dolayısıyla özellikle gerilme ile korozyonu birarada bulunduran koşullarda kullanılması uygundur. Çökelme ile sertleşen paslanmaz çeliklerin önemli kullanma alanı uçak ve uzay endüstrisidir.
Çift fazlı (Duplex) paslanmaz çelikler:
İki fazı, yani östenit ve ferrit veya östenit ve martensiti birlikte içeren paslanmaz çeliklerdir.
İki fazın
iyi özellikleri kullanılarak çelik özellikleri tasarlanabilir.
Paslanmaz çelik
teknolojisindeki gelişmeler
Tüm paslanmaz çeliklerin korozyon direnci, çok yoğun ve koruyucu krom oksit ince pasif yüzey tabakasının oluşmasına dayanır. Korozyona karşı korumayı sağlayan çeliğin yüzeyindeki bu pasif tabaka kırıldığında çelik bölgesel olarak korozif saldırıya uğrar ve bu şekilde aktif hale gelen bölgede metalin korozyonu devam eder. Bu yüzden oyuklanma ve çatlak korozyonu, gerilmeli korozyon ve tane sınırı korozyonu gibi bölgesel korozyon tipleri genellikle genel korozyondan daha kritiktir. Paslanmaz çeliklere yapılacak özel alaşım ilaveleri, bölgesel saldırılara etkili şekilde karşı koyabilme özelliği kazandırmaktadır. Oyuklanma ve çatlak korozyonuna karşı direnç, katı çözeltiler şeklindeki Cr, Mo, N içerikleri ile artırılabilir. Ayrıca Cr ve Mo gerilmeli korozyona karşı direnci oldukça artırmaktadır.
Östenitik paslanmaz çeliklerde yüzde 5'in üzerindeki tipik Ni içeriği, gerilmeli korozyona karşı direnci artırırken, ferritik paslanmaz çeliklerde yüzde 5'in altındaki (düşük) Ni içerikleri bu direncin düşmesine neden olmaktadır. Bu paslanmaz çeliklerde alaşım elementlerinin kritik değerlerinin üzerinde kullanılmalarının gereğini açıklamaktadır.
Dolayısıyla yüksek korozyon performansına sahip paslanmaz çeliklere duyulan ihtiyaçlar, daha yüksek alaşımlı yeni çeliklerin geliştirilmesini sağlamıştır. Ayrıca, Östenitik paslanmaz çelikleri ısıl çevrimlere karşı duyarsız karbon oranları azaltılarak (L Kalite) ve niyobyum, titanyum, tantalyum gibi kuvvetli karbur yapıcı elementler katılarak stabilize edilmiş kalitelerin üretimi giderek yaygınlaşmıştır.
Paslanmaz çelik nasıl üretilir?
Dünyada paslanmaz çelik; entegre demir çelik tesislerinde ya da yarı entegre demir çelik tesislerinde (ark ocaklarında) yapılabilmektedir. Paslanmaz çelik genelde paslanmaz çelik hurdası, krom, nikel, molibden gibi çeliğin tipine göre katılan alaşım elementleriyle karbon elektrotlu ark ocaklarında üretilmektedir. Ark ocağının karbon elektrodundan elektrik akımı geçtiğinde, sıcaklık yavaş yavaş yükselir. Hurda ve alaşım elementleri ergimeye başlar.
Ergime tamamlandığında sıvı metal, ark ocağından Argon-Oksijen Karbon Düşürme kabına alınır. Karbon miktarı düşürülür. ( Bilindiği gibi; paslanmaz çelik, yumuşak çeliğe göre çok daha az karbon içerir ) Elde edilen sıvı metal alaşımlandırılarak hedeflenen paslanmaz çeliğin analizine ulaşılır. Bundan sonra malzeme tavlanır ve sıcak olarak haddelenir ya da son şeklini alması için dövülür. Sacların kalınlığı, çubuk ve tellerin çapı soğuk haddelemeyle düşürülür. Çoğu paslanmaz çelik yapının yumuşaması için tavlanır. Sonra oksitlerin giderilmesi için asitle yıkanır. Böylece, koruyucu pasif filmin doğal bir biçimde oluşması sağlanmış olur.