304 paslanmaz çelik en yaygın kullanılan ve en temsili paslanmaz çelik kalitesidir. Mükemmel korozyon direnci, şekillendirilebilirliği ve kaynaklanabilirliği ile nispeten ekonomik maliyeti sayesinde imalat, inşaat, sağlık ve tüketim malları gibi sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bir “genel amaçlı” malzeme olarak, 304 paslanmaz çelik Belirli zorlu ortamlara veya özel çalışma koşullarına maruz kaldığında, kendine özgü sınırlamalarını ortaya çıkarma eğilimindedir. Klor içeren ortamlarda, kıyı bölgelerinde veya yüksek sıcaklıklı uygulamalarda 304, beklenenden daha hızlı bir şekilde arızalanabilir; bu da yeniden işleme, üretim kesintileri ve maliyetli değiştirme işlemlerine yol açabilir.
304 paslanmaz çelik 18-20% krom ve 8-10,5% nikel içeren bir östenitik paslanmaz çeliktir; yüzeyinde oksijen ve nemi engelleyerek paslanmayı önleyen pasif bir krom oksit tabakası oluşturur. Ancak bu pasif tabaka kusursuz değildir. Bu malzemenin başlıca dezavantajları şunlardır: 304 paslanmaz çelik Pratik uygulamalarda bu konular aşağıdaki alanlarda yoğunlaşmaktadır:
1. Belirli kimyasal ortamlarda (özellikle klorür içeren koşullarda) korozyona yatkınlık, özellikle de yıkıcı gerilme korozyon çatlaması (SCC);
2. Yüksek sıcaklıklı ortamlarda sınırlı performans; buna duyarlılık nedeniyle tetiklenen taneler arası korozyon riski, yetersiz sünme mukavemeti ve mekanik özelliklerdeki bozulma da dahildir.
304 Paslanmaz Çeliğin Dezavantajları
1. Klorür Ortamlarında Nokta ve Boşluk Korozyonu Riski
Klorür içeren ortamlarda (deniz suyu, tuz püskürtmesi, buz çözücü/buz önleyici çözeltiler), yüksek klorür iyonu konsantrasyonları pasif filmlerin bozulmasına neden olarak çukur ve aralık korozyonuna yol açabilir.
304, molibden (Mo) içermez ve molibden içeren alaşımlara (316/316L sınıfı gibi) kıyasla klorür kaynaklı çukur ve aralık korozyonuna karşı direnci önemli ölçüde daha düşüktür.
Deniz suyuna, tuz bazlı temizlik maddelerine veya yol buz çözücü tuzlarına uzun süre maruz kalma söz konusu olan uygulamalar için 304 tipi tavsiye edilmez.
Tercih edilen alternatif malzemeler: 316/316L, dubleks/süper östenitik paslanmaz çelik veya özel koruyucu kaplamalara sahip yüzeyler.
2. Klorür Kaynaklı Gerilme Korozyon Çatlaması, Cl-SCC
Bu olgu, 304 malzemesi belirli korozif ortamlara (özellikle klorür içeren sıvı ortamlar) maruz kalırken çekme gerilimine (ister dışarıdan uygulanan yükler ister içsel kalıntı gerilmeleri olsun) maruz kaldığında ortaya çıkar ve malzeme yüzeyinde çatlakların oluşmasına ve yayılmasına yol açar.
Çekme gerilimi altında ve klorür iyonu içeren ortamlarda, 304 paslanmaz çelik stres korozyon çatlamasına karşı hassastır (özellikle 50–150 °C arasındaki çalışma sıcaklıklarında).
Etki azaltma önlemleri: Artık gerilimi azaltın (uygun germe/temperleme/gerilim giderme tavlaması yoluyla), aralık birikimini önleyecek şekilde tasarım yapın veya 316/düşük kükürtlü/dubleks malzemeleri tercih edin.
3. Yüksek sıcaklıkta kaynak, taneler arası korozyona neden olur
425 °C’yi aşan sıcaklıklarda, yüksek sıcaklıkta kaynak işlemi tane sınırlarında karbon çökelmesine yol açarak karbürlerin oluşmasına (duyarlılık) neden olur; bu da duyarlılık ve tane arası korozyona yol açar.Düşük karbonlu kaliteler (304L) kullanılmazsa veya ısı girişi kontrol edilmezse, kaynak/ısıdan etkilenen bölgedeki korozyon direnci azalır.
Çözüm: Kaynak işlerinde 304L (düşük karbonlu) kullanın veya daha sonra tavlama/pasivasyon işlemi uygulayın.
4. Yüksek sıcaklık direnci, özel ısıya dayanıklı çeliklere göre daha düşüktür
Yüksek sıcaklıklarda (uzun süreli >800°C), 304 çeliğinin oksidasyona ve sünmeye karşı direnci ile mukavemeti azalır; ayrıca 310/316H/309 gibi ısıya dayanıklı çelik türlerine kıyasla oksit tabakasının dökülme riski daha yüksektir.
Önerilen alternatifler: Fırın boruları, ısıl işlem ekipmanları ve yanma sistemleri gibi yüksek sıcaklıklı uygulamalar için 310, 309, 321 numaralı alaşımları veya özel ısıya dayanıklı alaşımları kullanın.
5. Aşınma ve darbe direnci genellikle orta düzeydedir (aşınmaya dayanıklı olmayan malzemeler)
Ostenitik paslanmaz çelikler (örn. 304), alaşımlı veya yüzey işleme uygulanmış malzemelere (örn. sertleştirilmiş alaşımlar, sert nikel kaplama vb.) kıyasla daha düşük aşınma direnci ve sertlik gösterir.
Karşı önlemler: Aşınmaya maruz kalan uygulamalar için aşınmaya dayanıklı malzemeler veya yüzey kaplamaları/astarları seçin.
Riskleri en aza indirgemek ve çözümler üretmek için ne yapılmalı?
...'nın dezavantajları hakkında bilgi edinmek 304 paslanmaz çelik mühendislerin riskleri azaltmasına yardımcı olur; 316 veya 310 gibi daha uygun malzemelere geçiş ise hizmet ömrünü uzatabilir ve maliyetleri düşürebilir.
Çalışma Ortamına Göre Malzeme Seçimi
- Deniz suyu/tuzlu sis/yüksek klorür içeren ortamlara maruz kalma durumlarında, 316/316L veya dubleks paslanmaz çelik tercih edilir.
- 800 °C’yi aşan sürekli çalışma sıcaklıkları için 310/309 veya ısıya dayanıklı alaşımlar daha uygundur.
- Tavlama işleminin yapılamadığı kaynak gerektiren uygulamalar için, kaynak sonrası pasivasyon veya kontrollü ısı girişi ile birlikte 304L veya 316L kullanılması önerilir.
Sık Sorulan Sorular
Acaba 304 paslanmaz çelik Deniz kenarında pas mı?
C: Deniz suyuna veya tuzlu sisin uzun süre maruz kalmak, çukur korozyonuna yol açarak paslanmaya neden olabilir; 316 veya dubleks paslanmaz çelik kullanılması tavsiye edilir.
Yüksek sıcaklık uygulamaları için 310 mu yoksa 304 mü kullanmalıyız?
A: 310 paslanmaz çelik Yüksek sıcaklıklı ortamlarda 304'ten daha üstündür. Daha yüksek krom ve nikel içeriği, daha iyi oksidasyon direnci ve yüksek sıcaklık mukavemeti sağlar.


