Hafif Çelik vs Karbon Çelik

Yumuşak Çelik ile Karbon Çelik arasındaki tartışma uzun zamandır mühendislerin ve üreticilerin ilgisini çekmektedir. Bunun nedeni karbon çeliğin 85% için çelik hesaplar Üretilen tüm çelikler arasında en yüksek paya sahiptir ve dünya çapında farklı endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Ayrıca farklı türlere ve derecelere ayrılır - yumuşak çelik bu türlerden biridir. Ancak bu kılavuzda yumuşak ve karbon çeliği yan yana karşılaştırılacak ve aralarındaki farklar hakkında bilgi verilecektir. Öyleyse, hadi başlayalım!

Yumuşak ve Karbon Çeliğe Giriş

Yumuşak çelik, karbon içeriği bakımından farklılık gösteren bir karbon çeliği türüdür. Karbon çeliği daha sağlamdır ve daha yüksek karbon içeriğine sahiptir (0,30 ila 2%). Buna karşılık, yumuşak çelik yetersiz karbon miktarına (0,05 ila 0,25%) sahiptir ve yumuşaktır.

Her ikisi de çelik türü olmasına rağmen, karbon içeriğindeki farklılık nedeniyle kullanılabilirlikleri ve işlevsellikleri değişir. Karbon çeliği inşaat için uygundur ve yumuşak çelik levha, boru, tüp gibi günlük rutin ürünlerin yapımında kullanılır.

Tüm türleri arasında karbon çeliğiyumuşak çelik en ünlü ve en yaygın kullanılanıdır. Yumuşaklığı, kaynak kolaylığı ve farklı şekillere dönüştürülebilmesi gibi özellikleri sayesinde. Birçok endüstri, sağlam bir şey yapmayı hedeflemedikleri sürece yumuşak çeliği diğer tüm türlere tercih eder.

Hafif Çelik ve Karbon Çelik: Temel Farklılıklar

Yumuşak çeliğin maliyet etkinliğinin yanı sıra, diğer birçok farklılık her ikisini de farklı endüstriler için uygun hale getirir. Farklılıklarını ayrıntılı olarak tartışmadan önce, işte size bu iki türe ilk bakış sağlayan hızlı bir tablo.

Tabloyu okuduktan sonra, bu ikisi arasında bazı temel farklılıklar olduğunu gördünüz çeli̇k türleri̇. Şimdi daha derine inelim ve aralarındaki farklılıkları detaylı bir şekilde tartışalım.

1- Kompozisyon

Bileşim birincil ve ayırt edici bir faktördür. Hem karbon çeliği hem de yumuşak çelik karbon ve demir alaşımlarıdır. Bununla birlikte, karbon içeriği her iki türde de farklılık gösterir ve bu da onları birbirinden ayırır.

Karbon çeliği 0.30 ila 2% arasında değişen daha fazla karbon içeriğine sahiptir. Buna karşılık, yumuşak çelik 0,05 ila 0,25% arasında daha düşük bir karbon içeriğine sahiptir. Yüksek karbon oranı nedeniyle karbon çeliği daha sağlam ve daha serttir. Bu nedenle dayanıklılık ve mukavemetin öncelikli olduğu inşaat ve diğer sektörlerde kullanılır.

Diğer birçok elementin de bu iki türde alaşım olduğunu unutmayın. Örneğin, yumuşak çelik manganez, silikon ve fosfor içerebilir. Ancak hem karbon çeliğinde hem de yumuşak çelikte karbon ve demir baskındır. 

2- Üretim/Formasyon

Yumuşak çeliğin üretimi daha az enerji gerektirdiğinden nispeten daha kolaydır. Üretimi, pik demir üretmek için demir cevherinin yüksek fırınlarda eritilmesini içerir. Pik demir elde edildikten sonra elektrik arkına tabi tutularak tüm safsızlıklar giderilir ve ürün olarak yumuşak çelik ortaya çıkar.

Karbon üretimi de aynı adımları izler. Ancak daha fazla enerji gerektirir. Sertlik ve mukavemet gibi özellikleri benimsemek için ek ısıl işlem gereklidir. Bu ekstra adımlar süreci daha karmaşık ve maliyetli hale getirir.

Üretimlerinde yer alan farklı adımlar ve süreçler vardır. Ancak, üreticilerin bakış açısından üretim kolaylığını ve etkinliğini anlamayı amaçladığımız için ayrıntılara girmeyeceğiz. Dolayısıyla, yumuşak çelik uygun maliyetlidir ve üretimi kolaydır.

3- Türler ve Kategoriler

Karbon çeliği farklı türlere ayrılır ve bunlardan biri yumuşak çeliktir. Bu karbon çeliği türleri karbon içeriğine göre değişir. Özellikle, yumuşak çeliğin belirli bir türü yoktur ve bir alt bölümdür. İşte karbon çeliği türlerinin listesi:

• Düşük Karbonlu Çelik: Yumuşak çelik olarak da bilinir ve düşük karbon içeriğine sahiptir. Yumuşaktır ve birçok endüstri bunu yaygın olarak kullanır.
• Orta Karbonlu Çelik: Yumuşak çelikten daha sağlamdır; ancak kullanılabilirliği yumuşak çeliğe göre daha az kapsamlıdır. Karbon içeriği 0,3 ila 0,6%'dir ve bu da onu oldukça güçlü kılar. Özellikle, bu tür karbon çeliği kırılgandır ve kaynakla kolayca kaynaklanamaz.
• Yüksek Karbonlu Çelik: Kırılgandır ve kaynak yerine ısıtıldığında kırılır. Ayrıca, 0,6% ila 1,5% karbon içeriğine sahiptir ve bu da onu inşaatla ilgili endüstriler için uygun hale getirir. Bununla birlikte, kullanımı yalnızca daha büyük ölçeklerde, yani gökdelenlerin veya inşaatların yapımında.

4- Güç, Sertlik ve Kullanılabilirlik

Çeliğin mukavemeti ve sertliği karbon içeriğinden kaynaklanmaktadır. Daha fazla karbon, çeliğin güçlü olacağı anlamına gelir ve bunun tersi de geçerlidir. Hafif karbon en düşük karbon içeriğine sahiptir, bu da daha yumuşak ve zayıf olduğunu gösterir.

Öte yandan, karbon çeliği daha yüksek karbon içeriğine sahiptir ve daha sağlam ve daha serttir. Bununla birlikte, yüksek karbon içeriği onu daha az kullanılabilir hale getirir. Bunun nedeni, daha fazla karbonun kırılganlığını artırması ve kaynak yapılamamasıdır. 

Yumuşak çelik düşük karbon içeriğine sahiptir, bu da onu önemli ölçüde daha az kırılgan hale getirir. Kolayca kaynaklanabilir ve kaynak işlemini destekler. Birçok endüstri, plakalar, borular, tüpler vb. gibi tekrar tekrar kaynaklanabilen ürünler oluşturmak için yumuşak çelik kullanır.

5- Dövülebilir ve Süneklik

Yumuşak çelik düşük karbon içeriğine ve daha yüksek gerilme mukavemetine (malzemenin kırılmadan önce taşıyabileceği maksimum gerilim) sahiptir. Tel veya levha gibi herhangi bir şekle dönüştürülebilir. Ayrıca, yumuşak çelik kırılgan değildir, bu da kolayca kırılmayacağını gösterir.

Bu nedenle, yumuşak çelik, mükemmel gerilme mukavemeti ve esnekliği nedeniyle levhalara, tellere ve diğer ürünlere çekilebilir. Öte yandan, karbon çeliği serttir. Dövülebilir ve sünek değildir. Levha veya tel yapmak için kullanılamaz.

6- Yüzey İşlemi

Karbon çeliği serttir ve yüksek karbon içeriğine sahiptir. Yüksek karbon içeriği nedeniyle yüzeyi pürüzlüdür ve estetik açıdan hoş görünmez. Daha yüksek karbon içeriği, karbon çeliğinin ısıtma işlemi sırasında kireç oluşumunu destekler.

Öte yandan, yumuşak çelik yumuşaktır ve daha iyi bir yüzey kalitesi sunar. Kenarları keskin ve estetik olarak hoş görünür. Daha iyi yüzeyleri, korozyondan ve diğer dış etkenlerden korumak için boya uyguladığınızda yardımcı olur.

7- Isıl İşlem/Kaynaklanabilirliğe Yanıt

Karbon çeliği daha sağlamdır, bu nedenle ısıya dayanır ve ısıya maruz kaldığında daha da sağlamlaşır. Diğer taraftan, yumuşak çelik zayıftır, ısıyı taşımaz ve ısı uygulandığında erimeye başlar.

Yumuşak çeliğe sıcaklık uygulandığında, mukavemeti olan erimeye başlar. Isıtıldığında erimesi nedeniyle kaynak yapılabilir. Bu özellik, dikişsiz kaynak yapılmasına olanak tanıyarak onu çeşitli endüstrilerde tercih edilen bir seçenek haline getirir.

Not: Kapsamlı bir makale yazdık Paslanmazın yumuşak çeliğe kaynağının tartışılması. Yumuşak çeliğin kaynaklanabilirliğinin arkasındaki mekaniği kavramak istiyorsanız, kaçırmayın. Kaynak işlemi sırasında yumuşak çeliğin ve paslanmaz çeliğin davranışını size verecektir.

8- Korozyona Karşı Hassasiyet 

Hem karbon hem de yumuşak çelik, oksijen ve demir oksit (pas) ile reaksiyona giren demirden oluşur. Ne yazık ki her ikisi de pas, korozyon ve diğer dış etkenlere karşı önemli bir direnç göstermez.

Bununla birlikte, kalın bir kat boya uygulanarak korunabilirler. Boya tabakası çeliği korur ve uzun bir süre boyunca şeklini ve gücünü korumasına yardımcı olur. Ancak bu da uzun vadede mükemmel bir çözüm değildir. 

9- Maliyet ve Fiyatlandırma

Yumuşak çelik, karbon çeliğine kıyasla daha ucuzdur. Yumuşak çeliğin maliyet etkinliği nedeniyle, esneklik ve kaynaklanabilirliğin gerekli olduğu tüm endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Performansı, yumuşaklığı ve farklı şekillere dönüşebilme yeteneği onu öne çıkarır.

Karbon çeliği pahalı olmasına rağmen, inşaat, otomobil ve çeliğin mukavemet ve sertliğinin gerekli olduğu diğer endüstrilerde hala yaygındır. Sonuç olarak, her iki türün de özelliklerine bağlı olarak kullanım alanları vardır.

Karar: Hangisi Daha İyi, Hafif Çelik mi Karbon Çelik mi?

Birinin diğerinden daha iyi bir seçenek olduğunu söylemek geçerli değildir. Bunun nedeni, bu iki çelik türünün farklı amaçlar için uygun olmasıdır. Örneğin, yumuşak çelik borular, motorlar, sandalyeler, raflar, aletler, kablolar vb. gibi daha küçük, kaynaklanabilir ürünler yapmak için mükemmel bir çözümdür.

Benzer şekilde, karbon çeliği, güçlü malzemenin yapılması gereken farklı endüstriler için uygundur. Örneğin, inşaat sektörü mukavemeti ve sertliği nedeniyle karbon çeliği kullanır. Bu türlerin her ikisi de kendi yöntemleriyle hizmet eder. Kullanılabilirlikleri üreticilerin amaçlarına bağlıdır.

İmalat Süreçlerinde Neden Yumuşak Çelik Tercih Edilir?

Fabrikasyon tamamen malzemenin kesilmesi ve şekillere sokulmasıyla ilgilidir. Yumuşak çeliğe öncelik verilir çünkü herhangi bir şekle kolayca dönüştürülebilir. Üreticiler bile karmaşık, imkansız şekiller yapmak için bunu kullanabilir.

Yumuşak çelik uygun maliyetlidir ve imalatçılar için kolayca karşılanabilir. Hepsinden önemlisi, yumuşak çelik güçlü bir kaynak yapar. Yumuşak çelik, ısı uygulandığında erir ve çok dayanıklı bir kaynak yapar. Tüm bu özelliklerinden dolayı yumuşak çelik, karbon çeliğine kıyasla imalat sürecinde tercih edilir.

Karşı tarafın (karbon çeliği) katı ve sert olduğunu unutmayın. Herhangi bir yapı veya şekil yapmak için kullanılamaz. Kaynak yaparken, karbon çeliği kırılganlığı nedeniyle kırılır. İmalat söz konusu olduğunda sıradan bir seçenek olarak görülmesinin nedeni budur.

Karbon Çelik Kolayca Paslanır mı?

Ne yazık ki karbon çeliği nemle temas ettiğinde hızla paslanır. Bunun nedeni, demirin çok reaktif olması ve hemen oksijenle reaksiyona girerek demir oksit, yani pas oluşturmasıdır.

Sadece karbon çeliği değil; yumuşak çelik de pas ve korozyona karşı hassastır. Ancak üreticiler çeliği pastan korumak için bir kat boya uygularlar. Bu tabaka malzemeyi pastan korur.

Ancak bu kısa vadeli bir çözümdür ve pas sorunu sadece bir süre daha devam edecektir. Paslanmaya karşı dayanıklı bir şey üretmeyi hedefliyorsanız, paslanmaz çelik kullanmalısınız. Bunun nedeni, pasa karşı mükemmel direnç göstermesidir.

Karbon Çelik ile Yumuşak Çelik Ne Kadar Güçlüdür?

Karbon çeliğinin yumuşak çeliğe kıyasla ne kadar daha sağlam olduğunu söylemek mümkün değildir. Daha önce de söylediğim gibi, karbon çeliğinin mukavemeti karbon içeriğine veya oranına bağlıdır. Daha fazla karbon, çeliğin daha fazla mukavemete sahip olduğu anlamına gelir ve bunun tersi de geçerlidir.

Farklı karbon çeliği türleri farklı karbon içeriğine sahiptir. Daha önemli bir karbon oranına sahip olan karbon çeliği, daha az orana sahip olan karbon çeliği türlerinden daha sağlam olacaktır ve bunun tersi de geçerlidir. Her şey karbon içeriğinin miktarı ile ilgilidir.

Sonuç

Hem yumuşak hem de karbon çeliği farklı endüstrilerin kalbidir. Kullanılabilirlikleri, üreticileri çeşitli ürünler üretmeye yönlendirmiştir. Birbirlerinden farklıdırlar ve özelliklerine ve işlevselliklerine bağlı olarak kullanılabilirler.

Bu karşılaştırma makalesinde, tüm temel farklılıklarından bahsettim. Yumuşak çelik yumuşaktır ve daha düşük ölçek için uygundur. Karbon ise güçlüdür ve inşaat sektörü gibi büyük ölçeklerde kullanılır. Bununla birlikte, yumuşak çeliğin kullanılabilirliği muadiline göre daha yaygındır.