Karbon Çelikleri

Çelik malzemenin üretilebilmesi için,yapılarında az miktarda mangan, silisyum, kükürtve fosfor gibi elementler bulunduran demir karbon alaşımlarıdır. Kullanım alanlarıyapıve imalat sektörü olduğundan ötürü imalat çeliği olarak da bilinirler. Karbon çelikleri içerdikleri karbon miktarına bağlı olarak, düşük karbonlu – orta karbonlu –yüksek karbonlu olmak üzere üç ana gurupta incelenebilir . Artan karbon miktarı ile çeliklerde sertlik, akma ve çekme dayanımı artarken, süneklik ve darbe dayanım özellikleri azalmaktadır. Buna karşın çeliklerin ısıl işlem ile sertleştirebilmelerini mümkün kılmaktadır. Karbon miktarındaki artış çeliğin su alma kabiliyeti ile kaynak kabiliyeti üzerine ters etkide bulunmaktadır.

Düşük Karbonlu Çelikler

Bu gruba %0,20’ye kadar karbon içeren çelikler dahil edilebilirler. Düşük karbonlu çelikler dünya çelik üretiminin en büyük miktarını kapsarlar. Bilhassa yassımamuller ile inşaatsektörü ve temelyapılarda kullanılan çelik çubuk ve profiller düşük karbonlu çelik sınıfındadırlar. Bu malzemeler, düşük karbon içeriklerinden dolayı, ısıl işlem ile kütlesel olarak yeterince sertleştirilemezler. Ancak, sementasyon, nitrasyon v.b.yüzeysertleştirme işlemleri uygulanabilir.

Orta Karbonlu Çelikler

Bu gruptaki çelikler % 0,20-0,60 arasında karbon ihtiva eden çeliklerdir. Bu gruptaki çeliklerin en büyük özellikleri, ısıl işlemle yeteri derecede sertleştirilebilmeleridir. Bu bakımdan bilhassa makine imalat sanayinin tercih ettiği çeliklerdir. Bu gruptaki çeliklerin kaynak kabiliyetleri düşük olduğu için malzemelerde hatalara sebep olabilir. Bu sebepten dolayı orta karbonlu çeliklerin işlemlerinde özel itina göstermek gerekir.

Yüksek Karbonlu Çelikler

% 0,60’dan daha fazla karbon ihtiva eden çeliklerdir. Normal halde yüksek mukavemetli ve sünekliliği az olan çeliklerdir. Isıl işlemlerle sertleştirilmeleri sayesinde yüksek sertlik kazanırlar. Bu bakımdan aşınmaya dayanıklı ve kesici özelliğe sahiptirler . Kaynak kabiliyetleri de zayıf olup daha özel tekniklerle kaynakları yapılabilir. Bu gruptaki çelikler daha ziyade takım üretiminde kullanılırlar. Yüksek karbonlu çeliklerin bileşiminde bulunan karbon miktarının sınırı, demir-karbon denge diyagramı gereğince % 2’ye kadar çıkabilirse de, tatbikatta bu değer % 1,2-1,4 ile sınırlıdır. Özellikle yüksek karbonlu çelikler, düşük ve orta karbonlu çeliklere göre daha kolaysu alabilirlerve elde edilen martenzitik yapının sertliği de daha fazladır.