Çelik, hemen hemen her binada, köprüde, taşıtta, alette ve makinede bulunan yaşamımızın hemen hemen her tarafında yaygındır. Dünya Çelik Birliği'ne göre, dünya genelinde yıllık 1.500 megatondan fazla çelik üretiliyor.
Çelik, iki aşamalı bir işlemde öncelikle demir ve karbondan yapılır. İlk adımda, birincil çelik üretimi olan sıvı demir, temel oksijen fırını (BOF) işlemi ile veya bir elektrik ark fırında hurda çeliği veya doğrudan indirgenmiş demir (DRI) eritilerek çeliğe dönüştürülür. İkincil çelik üretimi veya metalurji, alaşım metallerin eklendiği ve saflaştırılmış çelik ürünün kalitesini sağlamak için safsızlıkların giderildiği bir arıtma işlemidir.
İkincil adım “temiz” veya karbon (C), azot (N), oksijen (O), kükürt (S), hidrojen (H) ve fosfor (P) gibi kirleticilerden arındırılmış çelik üretmek için kritiktir. . Bu, özellikle istenmeyen veya bilinmeyen elementleri karışıma getirecek olan hurda demir ile çalışırken önemlidir. Birincil ve ikincil çelik üretim aşamaları bu safsızlıkları düşük seviyelere indirecek olsa da, mukavemet, şekil verilebilirlik, tokluk, kaynaklanabilirlik ve yorulma direnci gibi çelik mekanik özelliklerini etkilemeye yetecek kadar kalmaktadır ve çelik imalat sürecinde dikkatle kontrol edilmelidir. Temiz çelik ayrıca, aşınmış, kırılgan veya çatlak çelikle sonuçlanabilecek oksit ve sülfit inklüzyonları gibi metalik olmayan kapanımlar olarak bilinen indirgen safsızlıklara da bağlıdır.
Kirlilikler giderilirken, çeliğin kullanılacağı uygulamaya bağlı olarak, belirli özelliklere sahip farklı derecelerde çelik üretmek için çeşitli alaşım elementleri eklenir. Krom ve nikel, örneğin paslanmaya çok dayanıklı paslanmaz çelik oluşturmak için eklenir. Mukavemeti artırmak ve diğer özellikleri sağlamak için çeliğe eklenebilecek diğer bazı alaşım elementleri şunlardır:
Bor: Deforme olabilirliği ve işlenebilirliği arttırır.
Kobalt: Yüksek sıcaklıklarda ve manyetik geçirgenlikte kuvveti arttırır.
Bakır: Yağmura karşı sertleşme özellikleri üretir ve korozyon direncini arttırır.
Manganez: Yüksek sıcaklıklarda kuvveti arttırır, sertleşebilirliği, sünekliği ve aşınma direncini arttırır.
Molibden: Yüksek sıcaklıklarda sertliği ve sağlamlığı arttırır, klorür ve kükürt kimyasallarının neden olduğu çukur korozyonuna karşı korur.
Selenyum: İşlenebilirliği arttırır.
Silikon: Gücü, elastikiyeti, asit direncini arttırır ve daha yüksek manyetik geçirgenliğe yol açar.
Titanyum: Gücü ve korozyon direncini arttırır.
Tungsten: Yüksek sıcaklıklarda sertliği arttırır.
Tam mekanik özellikleri karşılayan temiz çelik, rekabetçi bir gerekliliktir. Diğer elementlere ek olarak düşük konsantrasyonlarda C, N ve O seviyelerinin hızlı, doğru tespiti ve analizi, çelik üreticilerinin ürünlerinin kalitesini müşterilerinin güvence altına alabilmeleri için özellikle önemlidir. Nihai ürünün, uygulama için doğru yüzdelerde uygun elemanları içermesini sağlamak için çelik üretim sürecinde temel analizler için gelişmiş teknolojiler ortaya çıkmıştır. Böyle bir teknoloji Optik Emisyon Spektroskopisidir (OES).
OES, metal ve alaşımların analizi için sağlam, güvenilir ve yaygın olarak kullanılan bir teknolojidir. Geleneksel analizörlerle karşılaştırıldığında, (Not: yanma, C, N ve O gibi bazı elementlere özgüdür. Diğer analiz teknikleri, diğer elementler için de kullanılabilir) OES, en çok ihtiyaç duyulan elementlerin yüksek hassasiyet ve hassasiyetle daha hızlı ve daha ucuz elementel analizini sağlar. demir ve çelik sanayi boruları fiyatları, alüminyum, bakır, magnezyum, değerli metaller ve diğer özel metaller / alaşımlar.
OES analizi, numune malzemesinin elektrik kıvılcım plazması tarafından ablasyonuna dayanmaktadır. Ablasyona uğramış malzeme plazmada uyarılır ve VUV tarafından görülebilen aralıktaki karşılık gelen bir ışık yayılır. Yayılan dalga boyları, her bir elementin karakteristiğidir ve yoğunluğu, numunenin numunedeki konsantrasyonuyla orantılıdır. Yayılan ışık optik sisteme yönlendirilir. Sistemin ana bileşeni olan kırınım ızgarası, polikromatik ışığı, belirli bir dalga boyu aralığında dağılma yoluyla monokromatik bileşenlerine ayırır. İlgili dalga boylarının fotonları, genellikle PMT'ler (Foto-Çarpan Tüpleri) ile tespit edilir ve elektriksel sinyallere dönüştürülür. Alternatif olarak, tam spektrum veya bunun bir kısmı CCD dedektörleriyle toplanabilir.
OES, üretim sürecinde ihtiyaç duyulan tüm öğelerin doğru bir şekilde belirlenmesini sağlayarak çelik üretiminin daha etkin bir şekilde kontrol edilmesini sağlama yeteneğini göstermiştir. Bir OES cihazının, çelik üreticilerinin C, N ve O ile ilgili en son analitik gereksinimlerini nasıl yerine getirdiğini gösteren veri tabloları dahil olmak üzere ayrıntılı analizlere bakın.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder