Otomat Çelikleri

Çelik açısından işlenebilirlik, malzemenin takım tarafından kesilmeye olan yatkınlığı ve talaşın kırılabilirliği olarak tanımlanabilir. İşleme sırasında malzemenin, takımın kesici ucunu aşındırmaması, küçük ve parçalanmış talaş oluşturması beklenir. Ayrıca kesme işlemi sonunda pürüzsüz ve sürekli bir yüzey hedeflenir. Otomat Çelikleri bu işlem için son derece uygun olması sebebiyle talaşlı imalat endüstrisinde tercih edilir.   

Çeliğin işlenebilirliği özel alaşım elementlerinin ilavesi ile geliştirilir. Birçok çelik kalitesi için bu elementlerden en önemlisi Kükürt (S), ikinci sıradaki ise Kurşun (Pb)’dur.

Otomat Çelikleri, Sementasyon Çeliklerinden farklı olarak bileşiğindeki Kükürt, Mangan (Mn) ile reaksiyona girerek Mangan Sülfit (MnS) bileşiği oluşturur. Bu bileşik sıcak haddeleme sırasında kolayca deforme olur. Matrisi kırılgan hale getirerek, talaş kırılganlığı sağlar. Mikroskopta gri ve uzamış halde görülür.  

Otomat Çelikleri yapısında mevcut olan kurşun çelik ana yapısında reaksiyona girmeden kalır. Çeliğin yapısındaki kurşun mikroskop altında, Mangan Sülfitlerin kuyruklarında küçük siyah damlacıklar şeklinde görülür. Yapıda bulunan kurşun damlacıklarının çoğu mikroskobik boyutlardadır.

Otomat Çelikleri yapısında bulunan kurşun 325°C’ de erir. Takımın kesici ucu bu sıcaklığa ulaştığında, çelik yapısında bulunan kurşunun erimesine sebep olur. Eriyen kurşun takımları yağlar ve talaşın, takım yüzeyini aşındırmadan takım üzerinden kaymasını sağlar. Kurşun, düşük kükürtlü sementasyon ve ıslah çeliklerinde de kullanılır.

Ancak Kurşun elementi buhar fazında kanserojen etkisi olan bir elementtir. Kurşun buharının toplanmasının ve geri dönüşümünün pahalı olması nedeniyle, Avrupa’da sadece sınırlı sayıda çelik üreticisi kurşunlu çelik üretme iznine sahiptir..

Otomat çeliklerine ilave edilen diğer alaşım elementleri de Tellür (Te) ve Bizmut (Bi)’ tur.

Tellür, Mangan Sülfitleri ince bir film tabakası ile sarar. Bu sayede, sıcak haddeleme sırasında mangan sülfitlerin küresel biçimde kalmasını sağlar küresel mangan sülfit biçimi işlenebilirlik kabiliyetini arttırır.

Bizmut, Kurşunla reaksiyona girerek, erime sıcaklığı kuşununkinden daha düşük (250°C) olan Pb-Bi bileşiğini oluşturur. Bu sayede kör delik delme gibi zor işlemlerde bile takımın yağlanması daha erken başlar.

Özetlemek gerekirse;

Otomat Çeliği Nedir?

Otomat Çelikleri Nedir? sorunun yanıtı için Otomat Çelikleri malzeme yapısını ile tanımlama yapılabilir. Otomat Çelikleri Alaşımsız olmasının yanında içerdiği Mangan (Mn) ve Kükürt (S) sayesinde yüksek hızlarda üretim yapılmasına olanak tanıyan, talaşı ise kırılgan yapıda olmaktadır. Otomat Çelikleri kullanılan ortama bağlı olarak paslanabilmekte ve aynı zamanda kimyasal birtakım aşınmalara da maruz kalabilmektedir.Yukarıda da bahsedildiği üzere genel olarak Kükürt (S) içeriği en az %0,1 olan çeliklere otomat çelikleri denir.

Otomat Çeliği Kullanım Alanları ( Otomat Çeliği Nerelerde Kullanılır? )

Otomat Çeliği kullanılan sektörler olarak inşaat sektörü, makine ve teçhizat imalatı ile uğraşan sektörler, otomotiv sanayi ve  hassas mekanik parçalar üretimi yapan sektörler sayılabilir. Sektörden sektöre kullanım miktarı değişmekle beraber otomat çeliği özellikle talaşlı imalat endüstrisinin vazgeçilmez malzemesidir.

Isıl İşleme Yönelik Olmayan Otomat Çelikleri 

Otomat çelikleri arasında en yaygın olanlarıdır. Karbon (C) içeriği düşüktür ve maksimum işlenebilirlik hedeflenerek tasarlanmıştır. Talaşlı imalat sonrasında ısıl işlem yapılmadan kullanılmalıdır.

11SMn30 ve 11SMn37 kaliteler alaşım elementi olarak sadece Kükürt (S) içerir. 11SMnPb30 kalitede Kurşun (Pb) ve Kükürt (S), kırılganlığın sınırlandırılabilmesi için, biraz kısıtlanmıştır. 11SMnPb37 kalitede Kurşun (Pb) ve Kükürt (S) bulunur. 11SMnPb37+Te kalitede ise az miktarda Tellür (Te) ilavesi ile işlenebilirlik bir hayli iyileşmektedir.

Mekanik değerler olarak standartta tanımlandığı üzere (EN 10277) birbirleri arasında fark olmayan bu çeliklerin kimyasal kompozisyonları aşağıdaki tabloda bilgilerinize sunulmuştur. Detaylı incelemeler için malzeme bilgi sayfalarımıza bakabilirsiniz.

11SMnPb30+Te+Bi ve 11SMnPb37+Te+Bi kalitelerde, ilave alaşım elementleri (Te ve Bi) ve döküm sırasında yapılan özel alaşımlandırma sayesinde, soğuk şekillendirme (özellikle 11SMnPb30+Te+Bi kalite için) ve işlenebilirlik (özellikle 11SMnPb37+Te+Bi kalite için) özellikleri üst seviyelerde bir araya gelmektedir.

Sementasyona Uygun Otomat Çelikleri

Hem iyi işlenebilirlik özellikleri olan hem de işlendikten sonra yüzey sertleştirme işlemleri (sementasyon) uygulanabilen düşük karbonlu çeliklerdir.

Islah ve Direk Yüzey Sertleştirmeye Uygun Otomat Çelikleri

Diğer otomat çeliklerine göre Karbon (C) içerikleri daha yüksekken iyi işlenebilirlik özellikleri de muhafaza edilmiştir. Bu çeliklerin kullanılması halinde talaşlı imalattan sonra parçaya ısıl işlem yapılması yerine soğuk çekimden önce çelik ıslah edilerek, ıslahlı çelik tedarik edilebilir.

46S20, yüksek karbonlu bir otomat çeliğidir. Ortalama 0,45% karbon içeriğine sahip 46S20 kalitesi bu yönden C45 çeliklerine oldukça benzerdir. 35S20 kalitesi de bu anlamda C35 kalitesi ile paraleldir. Ancak 35S20 ve 46S20 çeliklerinin yüksek miktarda kükürt içeriğine sahip olması mükemmel bir talaş kırma performansı sağlar ve bu kaliteleri bir otomat çeliği yapar. Yine yüksek karbon içeriği sebebiyle ıslah edilebilir olması sebebiyle çok geniş kullanım alanlarına sahip 46S20 çeliği ayrıca kurşun ilaveli olarak da tedarik edilebilir. Hem işlenebilirlik hem de mekanik değerler açısından son derece avantajlı olan bu çelik hassas tornamalar ile üretilecek özellikle otomotiv veya havacılık sektörü gibi yüksek talepleri olan sektörler için son derece kullanışlıdır.

36SMnPb14 yani SAE 11L44 veya SAE1144PB çelik kalitesi ve 44SMnPb28 (SAE 11L37) çelikleri yüksek hızlı mekanik işleme ve ıslah edilebilirlik için tasarlanmış orta/yüksek karbonlu, yüksek mangan ve kükürt içeriğine sahip otomat çelikleridir. Kabul edilebilir sertleşebilirliğe sahiptir. Hem kurşunlu hem de kurşunsuz olarak tedarik edilebilir. Genel olarak kimyasal kompozisyon karşılaştırması aşağıdaki gibidir. 

OTOMAT ÇELİKLERİNDE ÜRÜN TEDARİK ARALIĞI