DEMİR ALAŞIMLARI
Demir, genellikle tabiatta saf olarak bulunmadığı gibi, saf olarak da kullanılmamaktadır. Demire diğer madenler de ilâve edilerek çeşitli madenî maddeler üretilmektedir. Başka bir anlatımla, çelik sadece demirden değil, demire ilâve edilen diğer metallerle elde edilmektedir. Bu yolla bir metale diğer metal ve metaller ilâve edilmek suretiyle alaşımlar yapılmakta, bu alaşımlar sayesinde, madenin dayanıklılığı, esnekliliği, oksitlenmeye karşı olan direnci artırılmaktadır. Demire ilâve edilen veya demir alaşımında kullanılan başlıca madenler şunlardır: Manganez, krom, tungsten, molibden, vanadium ve nikel.
Demir alaşımında kullanılan belli başlı madenleri veya metalik olan maddeler aşağıdaki şekilde özetlenebilir:
Manganez
Yerkabuğunda % 0,1 oranında bulunan manganez, çeşitli minerallerle bileşikler hâlinde bulunmaktadır (Polianit-Pirolusit (MnC>2), psilomelan (Ba, Mn)3(O.OH)g( Manganit (MnO(OH) vs şeklinde). Manganez; magmatik, metamorfik ve tortul kayalar içerisinde bulunmaktadır. Magmatik ortamlarda damarlar şeklinde, metamorfik ortamlarda silikat bağları ile bağlı bileşikler hâlinde bulunur. Tortul ortamlarda ise demire nazaran daha çabuk olarak çözünür ve çökelmeye uğrar, demirle de birlikte çökelebilir. Ülkemizdeki manganez yatakları, çoğunlukla volkano-sedimanter sahalarda özellikle dağ kuşaklarımız boyunca oluşmuştur. Buralarda denizel ortamlarda çıkan ve yayılan volkanizma sonucunda magmatik ve tortul kökenli olarak cevherleşerek tortul ve volkanik tabakaların arasına yerleşmiştir.
Manganez oksit, eski Mısırlılar ve Romalılar tarafından camın rengini kontrol etmek amacı ile kullanılmıştır. Daha sonra klor gazı üretiminde manganezin kullanıldığı görülmektedir. 17. yüzyılda manganez ve demir- oksit karışımları yağların kurutulmasında faydalanılmıştır. Manganez cevher olarak ise ilk defa 1832-1834 yılları arasında ABD'de üretilmiştir, ülkemizde ilk manganez üretimi, 1900-1911 yılları arasında yapılmış, 1924- 1944 yılları arasında üretilen 54 bin ton manganezin tamamı ihraç edilmiştir. 2. Dünya Savaşı'ndan sonra ülkemizde manganez kullanılmaya başlanmakla beraber ilk yıllarda üretimin büyük bölümü ihraç edilmiştir.
Çelik üretiminde, önemli ölçüde manganez kullanılmaktadır Buna ek Öterek çelik fırınlarında kok gibi materyallerin saflaştırılması için büyük miktarda manganez gerekirdir,
Manganez, çelik üretiminde o kadar önemli bir maddedir ki, dünya toplam manganez üretiminin büyük bölümü çelik, geriye kalanı ise bakır ve nikel gibi diğer metallerin alaşımında ve ayrıca boya, vernik, cam, seramik, elektrolitik çinko ile batarya, uranyum üretiminde, kaynak sanayii ve dezenfekte edici maddelerin yapımında kullanılmaktadır.
Çelik fırınlarında bir saflaştırıcı olan manganez, ergitilen çelikdeki oksit ve sülfürleri temizlemektedir. Bu nedenle demir-çelik sanayiinde bol miktarda manganez tüketilmektedir. Çelikte bulunan manganez, sertlik ve dayanıklılığını sağlamaktadır. Çeliğe bol miktarda manganez eklenmesi, çeliğin darbelere karşı direncini artırmakta ve aşınmasını engellemektedir. Fazla miktarda manganez ilâve edilerek yapılan çelik; demiryolu raylan, dozer, grayder bıçakları gibi iş makineleri ve diğer tarayıcı ve delici aletlerin yapılmasında kullanılmaktadır.
Demir gibi manganez de bol miktarda bulunan madenler arasındadır. En fazla manganez üretimi sırasıyla Güney Afrika, Brezilya, Australya, Gabon, Gkrayna, Çin, Hindistan, Kazakistan, Gana ve Meksika'da yapılmaktadır.
Türkiye'de 620 adet manganez zuhuru ve yatağı tespit edilmiş olup, bunların en önemlileri Doğu ve Batı Karadeniz, Trakya, Güneybatı Anadolu, Balıkesir, Bursa, Gazi Antep ve Erzincan yöreleridir. Manganez rezervimizin muhtemel toplamı 5 milyon ton dolayındadır.
Krom
Krom yatakları, peridotit olarak bilinen derin magmaya ait ultrabazik kayaların bünyesinde bulunmaktadır. Bu nedenle krom yatakları, eski okyanus kabuğunu oluşturan bazik-ultrabazik magma malzemesinin yaygın olduğu orojenik, yani dağ kuşakları boyunca yer almaktadır. Nitekim ülkemize baktığımızda, krom yataklarının Elazığ, Muğla - Burdur, Bursa- Eskişehir, Mersin-Adana, Sivas-Erzincan, Antakya-Kahraman Maraş arasında yüzeylenen ultrabazik-bazik kaya topluluğundan oluşan karmaşık araziler (ofiyoüt) içerisinde yer aldığı görülmektedir (Şekil 5.8).
Krom, çeliği sertleştirmekte, esnekliğini artırmakta, sıcak ve korrozyona karşı dayanıklı olmasını sağlamaktadır. Kromlu çelik, taşıtların tampon gibi parlak yüzeylerinin, özellikle hızlı çalışan makine parçalarının ve aside dayanıklı kontainerler ile zırhlı araçların yapımında kullanılmaktadır. Ayrıca kromdan demir-nikel, kobalt-tungsten alaşımlarında da faydalanılır, Kimya sanayiinde ise boya, boya maddesi ve kaplama maddesi olarak da işe yaramaktadır.
Dünyada önemli krom üretimi; Güney Afrika, Kazakistan, Hindistan, Zımbobve, Finlandiya, Türkiye, Brezilya, Çin, Arnavutluk, Avustralya'dan yapılmaktadır. Ülkemizde yaklaşık 710 adet krom yatağı bulunmaktadır Yakın yıllara kadar Türkiye krom üretiminde dünyada ilk sıradaydı. Toplam rezervimiz yaklaşık 200 milyon ton civarındadır. Önemli yataklar; Ergani,Bolkar, Nur dağları ve Köyceğiz dolaylarıdır.
Tungsten
Tungsten'in çeliğe dahil edilmesi, çeliğin yüksek sıcaklıkta sert ve dayanıklı olmasını sağlamaktadır. Tungsten çelikleri yüksek hızda çalışan kesici aletlerin, bıçakların, testere-bıçkı plakaları, eğe, törpü, namlu, makine şaftlarının yapımında son derece yaygın olarak kullanılmaktadır. Rötgen ve TV tüpü, kaliteli jilet, zırh plakaları, askerî araç, gereç özellikle tank, bıçak plakalarının yapılmasında değerlendirilmektedir. Ayrıca bakır, kobalt ve krom alaşımlarında da tungsten kullanılmaktadır.
Dünya üretiminin dörtte üçünün sağlayan Çin, öteden beri tungsten üretimi yönünden dünyada başta gelen ülkedir. Bunu Rusya Federasyonu, Kanada. Avustralya, Portekiz, Kuzey Kore, Bolivya, Ruanda, Avusturya ve Güney Amerika ülkeleri izlemektedir.
Molibden
Molibdenli çelik (molly stell) ağırlığına oranla dayanıklı ve şoklara karşı yüksek derecede dirençlidir. Ayrıca, nispeten yüksek sıcaklıklarda da sağlam, dayanıklı olarak kalmaktadır. Molibdenli çeliklerin birçok kullanılış r alanı mevcut olup bunların başında araba dişlileri ile pistonlardan, mıknatıs ye sondaj aletlerine varıncaya kadar birçok makine akşamı yapılmaktadır ABD, molibden cevheri yönünden zengin bir ülkedir. Yaklaşık ola ¡ak |N|fğünya molibden üretiminin yandan fazlası Kolorado Climax' daki molibden temin edilmektedir, Çin. Peru, Kanada, Rusya Federasyonu molibden yataklarına sahip ülkelerdir.
Vanadium
Vanadium'un kromlu çeliğe ilâve edilmesi ile oluşan vanadiumlu çelik, sürekli olarak tekrarlanan şoklara karşı dirençlidir ve esneme kabiliyeti fazladır. Bundan dolayı, bu çelikler otomobil ve vagon, lokomotiflerin ray ve dingil yapımında kullanılmaktadır.
Dünyadaki vanadiumun yine yandan fazlası ABD‘den özellikle Güneybatı Colorado (Kolorado)’dan elde edilmektedir. Az miktarda da Güney Afrika Cumhuriyeti ve Finlandiya’da bulunmaktadır.
Nikel
Ultrabazik kayaların özellikle peridotitlerin bünyesinde binde 2 oranında nikel bulunmaktadır. Bu kayalarda bulunan düşük orandaki nikel, çeşitli jeolojik ortam şartları altında magmatik kristallenme, hidrotermal faaliyetleri sonucu oluşmuştur. Ayrışma sonucu oluşan lateritlerde sülfür, sülfat, karbonat, silikat, oksit, hidroksit gibi bileşiklerde çeşitli cevher tiplerine ve nikel yataklarına rastlanılmaktadır.
Nikel çeliği, sıcaklık ve korrozyona karşı yüksek derecede dayanma göstermektedir. Bundan böyle nikel; çelik, pişirme kaplan, buhar kabinleri, kimyasal cihaz, nikel-kadmiyumlu pil üretiminden, motor, gemi İnşa, uçak, i silâh sanayiinde top» mermi, miknatıs ve ayrıca ağır iş makinelerinin fe yapımına kadar pek çok alanda kullanılmaktadır.
Nikel ve bakırla karışım» yapılan metaller; hastane, çamaşırhane ve aş Bgjylerinin ekipmanlarının yapımında kullanılmaktadır. Kısaca nikelin, askeri ve sivil sanayide stratejik önemi bulunmaktadır.
Bazı nikel cevherleri yanında nikel; bakır, demir, altın ve platin cevherleri içerisinde bulunmaktadır. Dünyada pekçok sahada yaygın olarak bulunan nikel üretiminin önemli bir bölümü, Rusya ve Kanada’daki nikel yataklarından sağlanmaktadır. Bu sahalar, Kanada'da Ontario'nun doğusundaki Sudbury yöreside ve Rusya'da (Jral Dağlarıındadır. Diğer nikel üreticileri; Avustralya, Kanada, Endnezya, Yeni Kaledonya, Küba, Kolombiya, Çin, Brezilya, Dominik Cumhuriyeti, Güney Afrika'dır.
Nikel rafine tesisleri Norveç, Birleşik Krallık ve Fransa'da mevcuttur. Bu ülkeler rafinerileri vasıtasıyla kendi ihtiyaçlarının ancak bir bölümünü karşılamakta, açıklarını ise Rusya Federasyonu, Küba ve Kanada’darı temin etmektedir.
ülkemizde bol miktarda nikelin mevcut olabileceği sanılmaktadır. Manisa Çaldağı yöresinde üst Kretase’de yerleşen ultrabazik kayalardan peridotitler, daha sonraki Eosen-Miyosen jeolojik döneminde tropikal ve subtropikal iklim şartlan altında ayrışarak demirli-nikelli lateritleri oluşmuştur. Ancak, halihazırda ülkemizde nikel üretimi yapılmamaktadır.
Demir ve çelikle kullanılan diğer elementler
Çelik endüstrisinde az veya çok kullanılan diğer metaller; bakır, çinko, kurşun, kalay ve antimuandır. Bu madenler demir-çelik üretiminin dışında diğer maden sanayisinde de kullanılmaktadır.
kaynak:
İbrahim Atalay'ın Genel Beşeri ve Ekonomik Coğrafya kitabı
demir alaşımları nelerdir
vanadium madeni nedir
vanadium hakkında bilgi
demir alaşımlarının isimleri nelerdir
demir alaşımları hakkında bilgi
demir alaşımları ayrıntılı bilgi
demir alaşımları açıklaması
demir alaşımalrı listesi ve ayrıntılı açıklaması
Demir, genellikle tabiatta saf olarak bulunmadığı gibi, saf olarak da kullanılmamaktadır. Demire diğer madenler de ilâve edilerek çeşitli madenî maddeler üretilmektedir. Başka bir anlatımla, çelik sadece demirden değil, demire ilâve edilen diğer metallerle elde edilmektedir. Bu yolla bir metale diğer metal ve metaller ilâve edilmek suretiyle alaşımlar yapılmakta, bu alaşımlar sayesinde, madenin dayanıklılığı, esnekliliği, oksitlenmeye karşı olan direnci artırılmaktadır. Demire ilâve edilen veya demir alaşımında kullanılan başlıca madenler şunlardır: Manganez, krom, tungsten, molibden, vanadium ve nikel.
Demir alaşımında kullanılan belli başlı madenleri veya metalik olan maddeler aşağıdaki şekilde özetlenebilir:
Manganez
Yerkabuğunda % 0,1 oranında bulunan manganez, çeşitli minerallerle bileşikler hâlinde bulunmaktadır (Polianit-Pirolusit (MnC>2), psilomelan (Ba, Mn)3(O.OH)g( Manganit (MnO(OH) vs şeklinde). Manganez; magmatik, metamorfik ve tortul kayalar içerisinde bulunmaktadır. Magmatik ortamlarda damarlar şeklinde, metamorfik ortamlarda silikat bağları ile bağlı bileşikler hâlinde bulunur. Tortul ortamlarda ise demire nazaran daha çabuk olarak çözünür ve çökelmeye uğrar, demirle de birlikte çökelebilir. Ülkemizdeki manganez yatakları, çoğunlukla volkano-sedimanter sahalarda özellikle dağ kuşaklarımız boyunca oluşmuştur. Buralarda denizel ortamlarda çıkan ve yayılan volkanizma sonucunda magmatik ve tortul kökenli olarak cevherleşerek tortul ve volkanik tabakaların arasına yerleşmiştir.
Manganez oksit, eski Mısırlılar ve Romalılar tarafından camın rengini kontrol etmek amacı ile kullanılmıştır. Daha sonra klor gazı üretiminde manganezin kullanıldığı görülmektedir. 17. yüzyılda manganez ve demir- oksit karışımları yağların kurutulmasında faydalanılmıştır. Manganez cevher olarak ise ilk defa 1832-1834 yılları arasında ABD'de üretilmiştir, ülkemizde ilk manganez üretimi, 1900-1911 yılları arasında yapılmış, 1924- 1944 yılları arasında üretilen 54 bin ton manganezin tamamı ihraç edilmiştir. 2. Dünya Savaşı'ndan sonra ülkemizde manganez kullanılmaya başlanmakla beraber ilk yıllarda üretimin büyük bölümü ihraç edilmiştir.
Çelik üretiminde, önemli ölçüde manganez kullanılmaktadır Buna ek Öterek çelik fırınlarında kok gibi materyallerin saflaştırılması için büyük miktarda manganez gerekirdir,
Manganez, çelik üretiminde o kadar önemli bir maddedir ki, dünya toplam manganez üretiminin büyük bölümü çelik, geriye kalanı ise bakır ve nikel gibi diğer metallerin alaşımında ve ayrıca boya, vernik, cam, seramik, elektrolitik çinko ile batarya, uranyum üretiminde, kaynak sanayii ve dezenfekte edici maddelerin yapımında kullanılmaktadır.
Çelik fırınlarında bir saflaştırıcı olan manganez, ergitilen çelikdeki oksit ve sülfürleri temizlemektedir. Bu nedenle demir-çelik sanayiinde bol miktarda manganez tüketilmektedir. Çelikte bulunan manganez, sertlik ve dayanıklılığını sağlamaktadır. Çeliğe bol miktarda manganez eklenmesi, çeliğin darbelere karşı direncini artırmakta ve aşınmasını engellemektedir. Fazla miktarda manganez ilâve edilerek yapılan çelik; demiryolu raylan, dozer, grayder bıçakları gibi iş makineleri ve diğer tarayıcı ve delici aletlerin yapılmasında kullanılmaktadır.
Demir gibi manganez de bol miktarda bulunan madenler arasındadır. En fazla manganez üretimi sırasıyla Güney Afrika, Brezilya, Australya, Gabon, Gkrayna, Çin, Hindistan, Kazakistan, Gana ve Meksika'da yapılmaktadır.
Türkiye'de 620 adet manganez zuhuru ve yatağı tespit edilmiş olup, bunların en önemlileri Doğu ve Batı Karadeniz, Trakya, Güneybatı Anadolu, Balıkesir, Bursa, Gazi Antep ve Erzincan yöreleridir. Manganez rezervimizin muhtemel toplamı 5 milyon ton dolayındadır.
Krom
Krom yatakları, peridotit olarak bilinen derin magmaya ait ultrabazik kayaların bünyesinde bulunmaktadır. Bu nedenle krom yatakları, eski okyanus kabuğunu oluşturan bazik-ultrabazik magma malzemesinin yaygın olduğu orojenik, yani dağ kuşakları boyunca yer almaktadır. Nitekim ülkemize baktığımızda, krom yataklarının Elazığ, Muğla - Burdur, Bursa- Eskişehir, Mersin-Adana, Sivas-Erzincan, Antakya-Kahraman Maraş arasında yüzeylenen ultrabazik-bazik kaya topluluğundan oluşan karmaşık araziler (ofiyoüt) içerisinde yer aldığı görülmektedir (Şekil 5.8).
Krom, çeliği sertleştirmekte, esnekliğini artırmakta, sıcak ve korrozyona karşı dayanıklı olmasını sağlamaktadır. Kromlu çelik, taşıtların tampon gibi parlak yüzeylerinin, özellikle hızlı çalışan makine parçalarının ve aside dayanıklı kontainerler ile zırhlı araçların yapımında kullanılmaktadır. Ayrıca kromdan demir-nikel, kobalt-tungsten alaşımlarında da faydalanılır, Kimya sanayiinde ise boya, boya maddesi ve kaplama maddesi olarak da işe yaramaktadır.
Dünyada önemli krom üretimi; Güney Afrika, Kazakistan, Hindistan, Zımbobve, Finlandiya, Türkiye, Brezilya, Çin, Arnavutluk, Avustralya'dan yapılmaktadır. Ülkemizde yaklaşık 710 adet krom yatağı bulunmaktadır Yakın yıllara kadar Türkiye krom üretiminde dünyada ilk sıradaydı. Toplam rezervimiz yaklaşık 200 milyon ton civarındadır. Önemli yataklar; Ergani,Bolkar, Nur dağları ve Köyceğiz dolaylarıdır.
Tungsten
Tungsten'in çeliğe dahil edilmesi, çeliğin yüksek sıcaklıkta sert ve dayanıklı olmasını sağlamaktadır. Tungsten çelikleri yüksek hızda çalışan kesici aletlerin, bıçakların, testere-bıçkı plakaları, eğe, törpü, namlu, makine şaftlarının yapımında son derece yaygın olarak kullanılmaktadır. Rötgen ve TV tüpü, kaliteli jilet, zırh plakaları, askerî araç, gereç özellikle tank, bıçak plakalarının yapılmasında değerlendirilmektedir. Ayrıca bakır, kobalt ve krom alaşımlarında da tungsten kullanılmaktadır.
Dünya üretiminin dörtte üçünün sağlayan Çin, öteden beri tungsten üretimi yönünden dünyada başta gelen ülkedir. Bunu Rusya Federasyonu, Kanada. Avustralya, Portekiz, Kuzey Kore, Bolivya, Ruanda, Avusturya ve Güney Amerika ülkeleri izlemektedir.
Molibden
Molibdenli çelik (molly stell) ağırlığına oranla dayanıklı ve şoklara karşı yüksek derecede dirençlidir. Ayrıca, nispeten yüksek sıcaklıklarda da sağlam, dayanıklı olarak kalmaktadır. Molibdenli çeliklerin birçok kullanılış r alanı mevcut olup bunların başında araba dişlileri ile pistonlardan, mıknatıs ye sondaj aletlerine varıncaya kadar birçok makine akşamı yapılmaktadır ABD, molibden cevheri yönünden zengin bir ülkedir. Yaklaşık ola ¡ak |N|fğünya molibden üretiminin yandan fazlası Kolorado Climax' daki molibden temin edilmektedir, Çin. Peru, Kanada, Rusya Federasyonu molibden yataklarına sahip ülkelerdir.
Vanadium
Vanadium'un kromlu çeliğe ilâve edilmesi ile oluşan vanadiumlu çelik, sürekli olarak tekrarlanan şoklara karşı dirençlidir ve esneme kabiliyeti fazladır. Bundan dolayı, bu çelikler otomobil ve vagon, lokomotiflerin ray ve dingil yapımında kullanılmaktadır.
Dünyadaki vanadiumun yine yandan fazlası ABD‘den özellikle Güneybatı Colorado (Kolorado)’dan elde edilmektedir. Az miktarda da Güney Afrika Cumhuriyeti ve Finlandiya’da bulunmaktadır.
Nikel
Ultrabazik kayaların özellikle peridotitlerin bünyesinde binde 2 oranında nikel bulunmaktadır. Bu kayalarda bulunan düşük orandaki nikel, çeşitli jeolojik ortam şartları altında magmatik kristallenme, hidrotermal faaliyetleri sonucu oluşmuştur. Ayrışma sonucu oluşan lateritlerde sülfür, sülfat, karbonat, silikat, oksit, hidroksit gibi bileşiklerde çeşitli cevher tiplerine ve nikel yataklarına rastlanılmaktadır.
Nikel çeliği, sıcaklık ve korrozyona karşı yüksek derecede dayanma göstermektedir. Bundan böyle nikel; çelik, pişirme kaplan, buhar kabinleri, kimyasal cihaz, nikel-kadmiyumlu pil üretiminden, motor, gemi İnşa, uçak, i silâh sanayiinde top» mermi, miknatıs ve ayrıca ağır iş makinelerinin fe yapımına kadar pek çok alanda kullanılmaktadır.
Nikel ve bakırla karışım» yapılan metaller; hastane, çamaşırhane ve aş Bgjylerinin ekipmanlarının yapımında kullanılmaktadır. Kısaca nikelin, askeri ve sivil sanayide stratejik önemi bulunmaktadır.
Bazı nikel cevherleri yanında nikel; bakır, demir, altın ve platin cevherleri içerisinde bulunmaktadır. Dünyada pekçok sahada yaygın olarak bulunan nikel üretiminin önemli bir bölümü, Rusya ve Kanada’daki nikel yataklarından sağlanmaktadır. Bu sahalar, Kanada'da Ontario'nun doğusundaki Sudbury yöreside ve Rusya'da (Jral Dağlarıındadır. Diğer nikel üreticileri; Avustralya, Kanada, Endnezya, Yeni Kaledonya, Küba, Kolombiya, Çin, Brezilya, Dominik Cumhuriyeti, Güney Afrika'dır.
Nikel rafine tesisleri Norveç, Birleşik Krallık ve Fransa'da mevcuttur. Bu ülkeler rafinerileri vasıtasıyla kendi ihtiyaçlarının ancak bir bölümünü karşılamakta, açıklarını ise Rusya Federasyonu, Küba ve Kanada’darı temin etmektedir.
ülkemizde bol miktarda nikelin mevcut olabileceği sanılmaktadır. Manisa Çaldağı yöresinde üst Kretase’de yerleşen ultrabazik kayalardan peridotitler, daha sonraki Eosen-Miyosen jeolojik döneminde tropikal ve subtropikal iklim şartlan altında ayrışarak demirli-nikelli lateritleri oluşmuştur. Ancak, halihazırda ülkemizde nikel üretimi yapılmamaktadır.
Demir ve çelikle kullanılan diğer elementler
Çelik endüstrisinde az veya çok kullanılan diğer metaller; bakır, çinko, kurşun, kalay ve antimuandır. Bu madenler demir-çelik üretiminin dışında diğer maden sanayisinde de kullanılmaktadır.
kaynak:
İbrahim Atalay'ın Genel Beşeri ve Ekonomik Coğrafya kitabı
demir alaşımları nelerdir
vanadium madeni nedir
vanadium hakkında bilgi
demir alaşımlarının isimleri nelerdir
demir alaşımları hakkında bilgi
demir alaşımları ayrıntılı bilgi
demir alaşımları açıklaması
demir alaşımalrı listesi ve ayrıntılı açıklaması
