Duplex Paslanmaz Çelik Nedir ve Kullanım Alanları Nelerdir?

Pek çok üründe tercih edilen çelik hammaddesinin farklı bileşimlere sahip türleri vardır. Bu türler ile kaliteleri belirlenir ve kullanım alanları çeşitlenebilir. Duplex olarak adlandırılan paslanmaz çelik ürün grubundaki malzemeler hem ferritik hem de öztenit yapısal karışımdan meydana gelir ve bu iki farklı kimyasal konfigürasyonun bir araya gelmesi ile oluşur. Farklı sektörlere hitap etmesinin yanı sıra fiziksel ve kimyasal dayanımı ile oldukça kaliteli bir ürün grubu olarak değerlendirilmektedir. Bu malzemenin diğer kalite çelik gruplarından farkı mıknatıs tarafından çekilmesi ve manyetik özellik göstermesidir. Bu pek çok sektör için uygulanabilirlikleri arttırılmaktadır. Bu özelliklerin geliştirilmesinin en önemli sebebi korozyona yani aşınmalara karşı yüksek dayanıma sahip olması gerekliliğidir. Öte yandan iyi mekanik özellikleri sayesinde makine aksamlarında da rahatlıkla tercih edilirler.

Duplex paslanmaz çelik, üstün metalurji malzemesi olarak üretilir. Kopmaya karşı diğer kalitelere oranla iki kat daha yüksek dirence sahiptir. Genel olarak tekne ile ilgili malzeme ve aparatların yapısında kullanıma uygundur. Özellikle su ile temas eden parçalarda tercih edilebilir. Aynı zamanda kimya ve gıda sektöründe de kullanılması uygundur. Bakteri ve küf oluşumuna müsaade etmez, kolay temizlenebilir malzeme sınıfındadır. Bu da kullanım alanlarını arttıran önemli etkenler arasında yer alır. Paslanmaz çelik grubunda yer alan Duplex kalitesi, en iyi ürün gurubu arasında yer alır.

Kimyasal Bileşimi ve Yapısı – Super Duplex

Sektörel bazda farklı alanlara hitap eden, yüksek korozyon ve kopma direncine sahip çelik gurubundan birisi de Duplex paslanmaz çelik grubudur. Kimyasal bileşiminde %16 ile 25 arasında Krom (Cr), % 4,5 ile 9 arası Nikel (Ni), % 2.5 ile 5 arası Molibden içermektedir. Bu paslanmaz çelik grubunda en çok kullanılan kaliteleri 1.4462 ve 1.4362 olmaktadır. Kalitesi sayesinde paslanmaz çelik grubunun en çok tercih edilen türüdür. Özellikle nemli ortam çalışmalarına tama adaptasyonu, suya karşı korozif dayanımı ile bu sektörlere yönelik tercih edilebilir. İçerisinde yer alan her bir metalin fiziksel şartlarına uyum sağlaması için geliştirici özelliği bulunur. Kopma direncinin artması ve korozyon kuvveti de buna bağlıdır.

104507 paslanmaz çelik kalitesi şeklinde üretilenlerine ise Super Duplex denir. Hammaddeler içerisinde en dayanıklı çelik sınıfı olarak üretilir. Özellikle denizcilik ve kimya sektöründe sıklıkla kullanılma alanı bulur. İçerisindeki Nikel ilavesi ile sertliği ve dayanımı önemli ölçüde arttırılmıştır. Ağız korozif ortamlarda kullanılmak üzere kimyasal bileşeni geliştirilmiş en iyi çelik kalitesidir. Su ile temasın yüksek olduğu noktalarda gevşeme ve paslanmaz aktivitelerinin engellenmesini sağlar. Bu da malzemenin uzun süre boyunca dayanmasına yardımcı olur. Tüm bu üstün özelliklerine rağmen işlenmesi ve kaynak yapılması en zor ürün grubu içerisinde yer alır.  İşlenme özelliği düşüktür.

Duplex Paslanmaz Çeliğin Özellikleri ve Faydaları

Dış koşullar ve iç şartlar göz önünde bulundurulduğunda özellikle su ve nem, demir ve türevi her türlü malzeme için risk teşkil edebilir. Özellikle endüstride sıklıkla kullanılan çelik malzemesi bu risk teşkil eden gruplar arasındadır. Tüm bunların geliştirilmesi için çeliğin içerisine Nikel gibi farklı metaller katılır ve paslanmaz çelik denilen alaşım hammaddeleri üretilir. Bu ürünlerin çeşitli özellikleri bulunur. Aşağıdaki maddeler halinde sıralanabilir;

• İçerisindeki Demir ve Nikel elementlerinin üstün korozyon direnci sayesinde paslanma ve renk değişimlerine karşı dayanıklılık.
• Kopma direnci diğer kalitelere oranla iki kat yüksektir.
• İşlenebilirliği düşüktür, kaynak yapılması zordur.
• Manyetik özellik gösterir, ayrıca mıknatıs tarafından çekilme özelliği vardır.
• En çok 1.4462 ve 1.4362 kaliteleri tercih edilir.
• Mukavemet dereceleri son derece yüksektir ve bu sayede ağır sanayide de kullanım alanı edinir.
• Adını hitaben çift yönlü kullanıma sahiptir.
• Krom ve molibden içeriği sayesinde düşük ve çukur korozyonuna karşı dayanımı yüksektir.

Tüm bu özelliklerin sağladığı en büyük fayda ise, sulu ve nemli ortamların paslanmaya sebebiyet vermemesidir. Paslanmaz çelik kaliteleri arasında en kaliteli ürün olması ile gıda, kimya, havacılık ve gemi sektörlerinde profesyonelce kullanmak söz konusu olur. Genel olarak işlemeye alınacağı zaman en fazla 300 dereceye ergitilmesi önerilir. Bu sayede yapısından bozulma meydana gelmeden kullanılma avantajına sahip olur.

Duplex Paslanmaz Çelik Kullanım Alanları

Sektörel bazda paslanmaz çelik hammaddesinin kullanımı yaygınlaşmıştır ve bu da özellikleri üstün olan Duplex çeliğin de artış göstermesine sebep olmuştur. Dayanımı ve üstün özellikleri ile dikkat çeken bu hammaddenin kullanıldığı çeşitli alanlar vardır. Son zamanlarda Türkiye ve çeşitli diğer ülkelerde de kullanımı artış gösteren Duplex paslanmaz çelik, 304 ve 316 kalitelerine benzer özellikleri taşır. Akma, burulma ve kopma dayanımı, bu iki çelik kalitesine göre daha yüksektir. Hem hafif hem de sağlam olması onu ideal bir malzeme sınıfına koymaktadır.

Kilogram maliyeti yüksek olsa da daha ince ebatlarda kullanılabilme özelliği ile dengeli bir maliyet çıkarır. Çoğu alanda da tercih edilmesinin sebepleri bunlardır. En çok esneklik, dayanıklılık ve sağlamlık ihtiyacı olan alanlarda kullanımı yaygınlaşmıştır. İnşaatlarda sıvı temasının olabileceği her alanda bu alaşımın tercih ettiği görülür. Gıda sektöründe, üretim makinalarının gıda ile temas etme olasılığı olan yerlerinde kullanılabilir. Pek çok denizcilik faaliyetinin sürdürüldüğü yerlerde ve ekipmanlarda da bu maddenin kullanıldığı görülür. Bunun en önemli sebebi korozyon direncidir. Oksijen doygunluğu sayesinde küf ve pas oluşumu gözlenmez. Sterilize edilmesi kolaydır. Bu nedenle de gıda sektörünün içerisinde tercih edilir. Kaplama olarak veya direk parça imalatında sıklıkla kullanılabilir. Aşınma potansiyeli olan depo ve alanlarda kullanılır. Bunun dışında kimyasal taşınan ve stoklanan yerlerde de kullanılır. Bunun en önemli sebebi korozyon direncidir.

Duplex Paslanmaz Çelik Üretim Süreci

Duplex paslanmaz çelik, en az iki metal elementinin alaşımı ile oluşturulan malzemelerdir. Üstün özellikli metallerin bir araya getirilerek daha da iyi performans göstermesi hedeflenir. Farklı kalitelerde de olduğu gibi Duplex kalitesinde de önemli birkaç metal elementi bulunur. En önemlisi Krom’dur. Krom elementi, dayanımı arttıran ve malzemeyi özel kılan ürün grubu arasında yer alır. Paslanmaz çelik oranını arttıran element Kromdur ve içeriğindeki miktarı ile oynama yaparak bu dayanım arttırılıp azaltılabilmektedir. Ayrıca dış katmanın koruyucu bir bariyere sahip olmasını da sağlayarak korozyon direncini arttırmaktadır. Duplex paslanmaz çelik üretim sürecinde bu elementin dengeli bir oranda konulması gerekir. Çünkü krom miktarı arttıkça kırılganlık sertleşme de artar. Bu aynı zamanda çeliğin işlenmesini de zorlaştıran bir süreçtir. Kırılganlık ve sertlik özelliklerini dengede tutmak için Krom içeriği yüzde 25 ile sınırlandırılır. Bu sayede daha işlenebilir bir malzeme üretimi söz konusu olur. Ayrıca bu metal alaşımlı Duplex paslanmaz çelik için manyetik özelliği Nikel elementi verir. Mıknatıs tarafından çekilen bu element, paslanmaz çelik malzemesi için ferritik bir özellik kazandırır. Bu da sektörel anlamda malzemenin daha da kullanışlı bir hale gelmesine yardımcı olur.  Nikel, paslanmama özelliğini geliştirir. Farklı element içerikleri ile istenen sektöre özel paslanmaz çelik üretimi yapılabilir. Bu Cr seviyesinde, nispeten zararsız ortamlarda çelik yüzeyinde yapışkan, kendi kendini onaran bir krom oksit oluşabilir. Bununla birlikte, daha zorlu ortamlarda (örneğin nemli atmosferlerde veya kirli ortamlarda) veya karbon gibi elementlerin varlığında çukurlaşma ve paslanmaya karşı koruma sağlamak için daha yüksek Cr içerikleri eklenmelidir. Tüm bunlar ayrıntılı olarak denendikten sonra uygun oran ile alaşım yapılır ve kullanıma hazır hale gelir.

Paslanmaz Çelik Bakım ve Temizlik Önerileri

Metal alaşımı olarak geliştirilen ve sektörel olarak kullanılan bu malzemelerin korozyon direnci yüksektir. Ancak bakım ve temizliğinin de yapılması gereklidir. Bu aynı zamanda hem daha uzun süre dayanmasını sağlar hem de gıda sektörlerinde hijyen devamlılığı için gereklidir. Öte yandan parlak yüzeylerinin de korunması bu sayede sağlanmış olur.  Genel olarak Duplex paslanmaz çelik temizliği için nemli veya ıslak bir bez ile silme işlemi yapılabilir. Leke giderilmesi için karbonat ile ovma veya bulaşık deterjanı da iş görür. Durulandıktan sonra muhakkak kurulanması tavsiye edilir. Bu sayede hem lekeler giderilir hem de yüzeylerde hijyen sağlanmış olur.

Temizleme ve bakım işlemlerinde HCl asidi bulunan temizleyicilerin kullanılmaması önerilir. Çünkü bu asit ağartıcı etki gösterir. Malzemenin parlaklığı gider ve yüzey korozyona karşı dayanıksız hale gelebilir. Temizlik yaparken kullanılan ekipmanların da çizmemesi gereklidir. Çünkü yüzey her ne kadar sert dahi olsa kesici bir alet ile çizilebilir. Bu hem korozyonu engellemeyi etkisiz hale getirir hem de yüzey bozukluğu hoş durmaz. Gıda ve kozmetik sektöründe kullanılıyorsa muhakkak gıda temasına uygun temizleyiciler ile temizlenmesi gereklidir. Bu sayede steril bir yüzey oluşturulabilir.  Duplex paslanmaz çelik bakımını düzenli periyotlarla yaptığınızda daha temiz ve kalıcı bir kullanım sunduğunu görmeniz söz konusu olur.

Karşılaştırma: Diğer Çelik Türleri ile Duplex Paslanmaz Çelik

Farklı paslanmaz çelik kaliteleri vardır. Her birinin içeriğindeki Nikel, Molibden ve demir gibi elementlerin konsantrasyonları fark gösterir. En sık kullanılanlar genellikle 1.4462 ve 1.4401 paslanmaz çelik kaliteleridir. Bu iki kalite piyasadaki en gelişmişler arasında yer alır. İçeriklerindeki Nikel oranı %25 olan Duplex paslanmaz çelik olarak adlandırılır. Bunun diğerlerine oranla en önemli avantajları şu şekilde sıralanabilir;

• Daha sert ve sağlam olma
• Daha kırılgan ve işlenebilirliği düşük
• Paslanmaz çelik olarak yüksek dayanım kalitesi
• Daha kolay temizlenme
• Korozyon direnci
• Eğilme, bükme ve mukavemet dayanımının yüksek olması
• Östenitik veya ferritik paslanmaz çeliklerden neredeyse iki kat daha güçlü olması

Tüm bu özelliklere ek olarak korozyon direnci ve stresli korozyon çatlamasına karşı gösterdiği dayanım, bu paslanmaz çelik malzemeyi sıcak su veya demleme tankları, proses tesisi tankları ve boruları, petrol ve gaz boruları ve yüzme havuzu yapıları gibi uygulamalar için ideal kılar. Özellikle diğer kalitelere oranla geliştirilen üstün özellikleri ile daha geniş sektörlerde kullanılabilir. Her sektöre uygun bir içerik alaşım oluşturulur ve bunlar sayesinde maksimum verim sağlanabilir. Diğer kalitelere oranla geliştiren üstün yetenekleri ile pek çok metalurji sanayisinin de ham ürünü olarak piyasada satış görür. Her anlamda dayanıklılığı ve üstünlüğü ile geniş alanlarda kullanım avantajına sahip olur.

Endüstriyel Uygulamalar ve Örnekler

Farklı alanlara hitap eden Duplex paslanmaz çelik ile verimli çalışmalar ve örnek uygulamalar yapılabilir. Özellikle üstün kimyasal ve fiziksel özellikleri sayesinde çeşitli uygulamalara örnek olabilir. Gıda sektöründe gıdaların üretimi esnasında temas eden tüm aksanlarda duble paslanmaz çelik hammaddesi kullanılabilir. Hem kolay sterilize edilmesi hem de gıda ile temas yüzünün sayesinde güvenli bir verimli üretim süreçlerine geçirilmesine yardımcı olur. Kolay temizlenebilirliği sayesinde de hızlı işlemler açısından önemli bir yer tutar. Kullanımının tercih edildiği bir diğer sektör ise denizcilik sektörüdür. Burada suyla temasını yüksek olmasının nedeni ile paslanmaz çelik ürünlerinin kullanım tercihleri de yüksek oranda yer alır. Özellikle içerisindeki kurum içeriğinin yüksek olması ve kurulduğuna karşı dirençli olması sayesinde bu ürünlerin kullanılmasına rastlanılır. Tozdan ve kirden kolaylıkla etkilenmemesi ve insan sağlığı açısından herhangi bir zararı olmaması nedeniyle pek çok sektörün biri numaralı tercihidir. Üstün dayanım ve çekme mukavemete sayesinde de makine parçalarının daha güvenli ve sağlam olmasına yardımcı olur. Tüm bu işin özellikler onu fabrika ve endüstri alanında uygun örneklemler şeklinde kullanılmasına yöneltir. Maksimum verir ve hızlı üretim için gerekli olan prosedürler arasında yer alır.

Çevresel ve Sürdürülebilirlik Avantajları

Sürdürülebilirlik ve çevreselde göz önünde bulundurulduğunda dayanıklı malzemelerin kullanılması önemli bir yer tutar. En az iki metal alaşımından oluşan dubleks paslanmaz çelik, sınıfının en kaliteli ürün grubu ve kalitesi arasında yer alır. Bu sayede hem çevreye olan az zararlı hem de sürdürülebilir enerjilerin yaygınlaştırılması için önemli ham maddeler arasındadır. Kolay üretilebilirlik ve çevreye minimum zarar etkisi sayesinde pek çok alanda kullanıldığı görülür. Doğaya ve çevreye Katkı sağlamak amacıyla kısa ömürlü ve çevreyi kirleten malzemelerin aksine bu hammaddenin kullanılması gittikçe yaygınlaşmaktadır. İşlenebilirliği düşük olsa dahi üretim süreçlerinde sıklıkla tercih edilme potansiyeli vardır. Tüm mevzuatlara ve kalite standartlarına uygun şekilde üretilen bu paslanmaz çelik kalitesi ile en iyi sonuçları almak mümkün olur. Üstelik geri dönüştürülmesi mümkün olan malzeme grupları arasında yer alır. Her sektöre hitap etmesi, ihtiyaca yönelik hizmet anlayışı ile sürdürülebilir ve geri dönüştürülebilir malzeme grubunun en kaliteli ürünüdür. Üretim sürecinden işlenmesine kadar her aşamada zararsız bir kullanım sunar. Gıdadan denizciliğe her sektör için en kaliteli ve dayanıklı çelik grubudur.

Gelecekteki Trendler ve Gelişmeler

Geri dönüşümün ve insan sağlığına zararsız malzemelere olan ihtiyacın artması sayesinde çelik üretimi de hız kazanmıştır. Özellikle yeni Arge çalışmaları ve gelişmelerin takibi ile kullanılan alanlar da arttırılmaktadır. Bu sayede daha iyi malzeme gelişiminin yanı sıra dayanıklı üretim süreç ve ekipmanlarının da yaratılması hedeflenmektedir. Trend gelişmeler takip edildiğinde özellikle Duplex paslanmaz çelik ile ilgili araştırmaların hızlandığı görülür. Mutfakta ve kullanılan gereçlerde kullanılması da popüler hale gelir. Çünkü gıda temasına uygun alerjen etkisi olmayan malzeme grubunda yer alır.  Daha da üstün özellik göstermesi adına çeşitli araştırma ve geliştirme faaliyetleri yürütülmektedir.

Çağın gerektirdiği şekilde inovasyona ve araştırmaya açık hammaddeler arasında yer almaktadır. Geleneksel paslanmaz çeliklerdeki son gelişmelerin yanı sıra, yüksek nitrojenli, düşük Ni’li (veya Ni içermeyen) çeşitler de tanıtılıyor. Bu son gelişmeler, çok yüksek nitrojen içerikleri elde etmek için yeni yöntemleri, alaşım tasarımı için yeni yönergeleri, yüksek nitrojen içerikleriyle ilişkili yararları/dezavantajları vb. içermektedir. Dayanım ve kırılganlık konularında yoğun bir araştırma yapılır ve en uygun ürün geliştirilir. Bu da sektörlerin kullanımına en uygun paslanmaz çelik bulunmasında etkili bir yol izlenmesine yardımcı olmaktadır. Paslanmaz çeliğin önemi, kullanımlarına dayanan uygulamaların çokluğunda ortaya çıkmaktadır. Mutfak aletleri ve mobilyalar gibi düşük kaliteli uygulamalardan, uzay araçları gibi çok karmaşık uygulamalara kadar alanı genişlemiştir. Gelecekte de bununla ilgili kaliteli çalışmalar devam edecektir.