Bu yazıda
Küçük miktarlar neden önemli?
Bir alaşımın özelliklerini yalnız en yüksek oranda bulunan element belirlemez. Az miktardaki niyobyum veya vanadyum da malzemenin dayanımına, iç yapısına ve sıcaklıktaki davranışına önemli katkılar verebilir. Bu nedenle metal adları bazen bağımsız bir malzemeyi, bazen de bir çelik veya titanyum alaşımının bileşimini anlatır.
Niyobyumun simgesi Nb, vanadyumunki V’dir. Bazı eski veya Amerikan malzeme belgelerinde niyobyum için columbium adı ve Cb simgesi de görülebilir. Bunlar farklı iki element değildir. Bu adlandırma farkı, özellikle nikel alaşımlarının eski teknik tanımlarında karşılaşılabilen bir ayrıntıdır.
Niyobyumun paslanmaz ve nikel alaşımlarındaki görevleri
347 paslanmaz çelikte niyobyum, karbonla birleşerek malzemenin sıcaklık etkisi altındaki korozyon davranışına katkı sağlar. Bu kullanım stabilizasyon olarak anılır. Karbonun hangi bileşiklerin içinde bulunduğu, paslanmaz çeliğin özelliklerinde önem taşıdığı için niyobyumun etkisi de yalnız oranıyla açıklanmaz.
Alloy 718’de ise niyobyumun önemli görevlerinden biri, yüksek dayanımı sağlayan yapıların oluşumuna katılmasıdır. Böylece aynı element, bir paslanmazda stabilizasyonla, bir süperalaşımda dayanımla öne çıkabilir. Bu iki örnek, element adının tek başına bitmiş alaşımın kullanımını anlatmadığını gösterir.
Vanadyumun çelik ve titanyumdaki yeri
Vanadyum, çeşitli çeliklerde küçük ve sert bileşikler oluşturarak dayanımın gelişmesine yardımcı olur. Otomotiv parçaları, yaylar ve yüksek dayanımlı çelikler farklı örneklerdir. Bazı uygulamalarda daha yüksek dayanım, gereken yükü daha hafif bir parçayla taşımaya olanak sağlayabilir; sonuç her zaman malzemenin bütün özelliklerine bağlıdır.
Ti-6Al-4V’deki V de vanadyumu belirtir. Burada vanadyum, titanyum alaşımının yapısını ve özelliklerini oluşturan ana katkılardan biridir. Bir titanyum alaşımındaki görevini, çelikteki küçük vanadyum katkısıyla aynı şekilde okumak doğru olmaz; ana metal ve alaşım sistemi değişmiştir.
Saf metal ve alaşım aynı ürün değildir
Saf niyobyum, niyobyum esaslı özel alaşımlar ve niyobyum içeren paslanmaz çelikler ayrı malzemelerdir. Benzer şekilde vanadyum metali, ferrovanadyum ve vanadyum içeren bir çelik de farklı ürünleri anlatır. Ferroalaşımlar, metal üretiminde alaşım katkısı olarak kullanılan malzemelerdir; bitmiş çelik kalitesinin adı değildir.
347 paslanmazın sıcak ekipmanlardaki kullanımı, Alloy 718’in yüksek dayanımlı bağlantılardaki görevi ve Grade 5 titanyumun hafif taşıyıcı parçalardaki yeri bu çeşitliliği gösterir. Bir alaşımın özelliği, niyobyum veya vanadyumun ana metalle ve diğer katkılarla birlikte oluşturduğu yapıyla ilgilidir.