Sıcak veya soğuk iş parçasını kesme, bükme, dövme, talaşlı veya talaşsız imalat gibi muhtelif yöntemleriyle, hammaddeyi ürün haline getirmek için kullanılan alaşımlı veya yüksek alaşımlı çelik grubudur.
Takım Çeliklerinin Genel Özellikleri
Bütün takım çeliklerinden beklenen ortak özellikleri aşağıdaki gibi sıralayabiliriz.
- Temiz ve homojen mikro yapı,
- Yüksek aşınma direnci,
- Yüksek çekme dayanımı,
- Yeterli akma dayanımı,
- Yeterli süneklik,
- Yüksek sertlik,
- Yüksek tokluk,
- Isıl işlem sonrası homojen sertlik dağılımı,
Takım çelikleri, kimyasal kompozisyonları, özellikleri, uygulama alanları ve çalışma şartlarında kendilerinden beklenen karakteristikleri nedeniyle diğer çelik gruplarına göre çok daha zengin içeriklidir. Mekanik, termal, kimyasal ve tribolojik yüklemeler altında çalışan takım ve kalıp çeliklerinden öncelikle beklenen özellikler, sertlik (sıcak sertlik / dayanım), aşınma dayanımı ve tokluktur. Kullanımda çeşitlilik, yorulma ve sürünme dayanımı ile oksidasyon ve korozyon direnci gibi diğer bazı özellikleri de ön plana çıkarabilir. Takım çeliklerinden beklenen tüm özelliklerin, tüm hizmet süresi boyunca, tüm kalıp takımının uyum içinde çalışabilmesini, ürün kalıbının şeklinin bozulmamasını sağlaması, şekil değişimi ya da korozyon gibi etkilerle çalışma etkinliğinin zarar görmemesini sağlaması gereklidir. Malzeme mikroyapısı da istenen özellikler doğrultusunda mümkün olan en düşük aşınma ile uzun hizmet ömrü sağlanması yönünde geliştirilmiştir.
Takım çeliklerinde uzun bir süredir martenzitik matris kullanılmakta olup, taşıyıcı görevi nedeniyle de bu matrisin yüksek derecede sertleşmesi gerekir. Su verilmiş durumda matris sertliği öncelikle karbon miktarına orantılıyken, menevişlenmiş durumda karbür oluşturucu elementlerin de rolü belirginleşir. Pratikte kullanım sıcaklığına göre alaşımlama ve ısıl işlem değiştirilerek optimal uygulama karakteristiği elde edilir. Örneğin, ledeburitik soğuk iş takım çeliklerinde (1.2080, 1.2436) matris içinde az bir miktarda kromca zengin karışık karbür çökeltileri düşük sıcaklık uygulamaları için yeterlidir. Yüksek sıcaklıklarda çalışan yüksek hız çeliklerinde ise molibden ve vanadyumca zengin karışık karbürlerle çökelti sertleşmesi maksimize edilmeye çalışılır. Aynı şekilde sıcak iş takım çeliklerinin yapısında bulunan krom molibden ve vanadyum gibi elementlerin miktarlarının belirli oranlarda değiştirilmesi, malzemeye, yüksek sıcaklıkta sertliğini muhafaza edebilme ve meneviş dayanımı gibi ilave özellikler katar.
Takım çelikleri kullanım alanlarına bağlı olarak sınıflandırılır. Tüm çelikler ingot metalurjisi ile üretildikleri gibi yakın zamanlarda artan miktarlarda toz metalurjik üretim yöntemi ile de üretilmeye başlanmıştır. Çeliklerin alaşımlandırılmasında, benzer gaye nedeniyle yoğun olarak karbür oluşturucu elementlerden faydalanılır. Çok değişik miktarlarda karbür oluşturucuların kullanımıyla karbon miktarı geniş bir sınır içerisinde değişir. Ayrıca bazı çeliklerde tokluk ve meneviş sürekliliği nedeniyle nikel ve kobalt ilaveleri gerçekleştirilir. Tüm takım çeliklerinin ortak bir yanı da, martenzitik dönüşüm üzerinden sertleştirilmeleridir. Takım çelikleri arasındaki farklılık, beklenen özelliklerin elde edilmesi için yapıya dahil edilen farklı miktarlardaki alaşım elementlerinin oluşturduğu karbür tipi, miktarı ve dağılımından gelir.
