SeyrüseferMalzeme Bilgisi → Denizaltı İnşa Çeliği - 4; Weldox700, Weldox960 vesaire

Denizaltı İnşa Çeliği - 4; Weldox700, Weldox960 vesaire

Seyir Defteri - Malzeme Bilgisi
Pazartesi, 20 Temmuz 2015

Weldox700 - Gotland DenizaltısıDaha önce ele alınan ve denizaltı inşasında kullanılan yüksek mukavemetli bazı çelikleri sınıflandıran HY veya HLES gibi adlandırmalar aslında birer marka olmayıp belli bir imalât yönteminin sonucunda elde edilebilen bir nevi standardın tanımlamasıdır. Bu defa ele alınacak olan çeliğin ismi ise aynı zamanda ticari bir markadır: Weldox.

İsveç kendi denizaltıları için daha yüksek nitelikli bir çelik geliştirebilmek için uzun süre çalıştıktan sonra elde ettiği bu çelik ailesini piyasadaki diğer denizaltı inşa çeliklerinden farklı olarak sivil piyasaya da sununca bu alanda dünya çapında çok büyük bir ticari başarı elde etti.

Suverilmiş ve tavlanmış (SvT) çelikler bugün için en yüksek mukavemetli yapısal çelik sınıflarından birini oluşturur ve kaynak edilebilirlikleri, diğer yüksek mukavemetli çelik sınıflarına göre daha iyidir fakat yine de soğuk çatlama, ısıdan etkilenmiş bölgede (ISEB) mukavemet ve dayanıklılık kaybı gibi ihtimallerin önlenebilmesine yönelik tedbirler sebebiyle, gemi inşasında kullanılan yumuşak çeliklere göre çok daha karmaşıktır.

 

Element Weldox700 Weldox900 Weldox960 Weldox1.100 Weldox1.300
Karbon azami - % 0,200 0,200 0,200 0,210 0,250
Silisyum azami - % 0,600 0,500 0,500 0,500 0,500
Mangan azami - % 1,600 1,600 1,600 1,400 1,400
Fosfor azami - % 0,020 0,020 0,020 0,020 0,020
Kükürt azami - % 0,010 0,010 0,010 0,005 0,005
Bor azami - % 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005
Krom azami - % 0,700 0,700 0,700 0,800 0,800
Bakır azami - % 0,300 0,300 0,150 0,100 0,100
Molibden azami - % 0,700 0,700 0,700 0,700 0,700
Nikel azami - % 2,000 1,500 1,500 3,000 3,000
Weldox700 Weldox900 Weldox960 Weldox1.100 Weldox1.300
Akma Mukavemeti asgari - MPa 700 900 960 1.100 1.300
Kopma Mukavemeti MPa 780-930 940-1.100 980-1.150 1.1250-1.550 1.400-1.700
Kopma Uzaması asgari - % 14 12 12 10 8
Azami Kalınlık mm 53 / 160 53 / 100 53 / 100 40 10

Çizelge.1) Weldox ailesinden bazı çeliklerin temel (tamamı değil!) bileşimleri ve bazı fizikî nitelikleri. Weldox700 ve Weldox960 denizaltı inşasında kullanılmaktadır. Kopma mukavemeti değerlerinden yüksek olanlar ilk kalınlık sınırı içindir. Kalınlık arttıkça azami mukavemet biraz azalır. Mesela Weldox700 için 53mm kalınlığa kadar 930MPa 53'den 160mm kalınlığa kadar ise 780MPa gibi.

 

Günümüzde suverme ve tavlama uygulamalarıyla 1.200/1.300MPa civarına kadar akma mukavemetine sahip çelikler imâl edilebilmektedir. Fakat şuna da dikkât çekmek gerekir ki artan akma noktaları elde edilebilmesine rağmen azami çekme mukavemetleri aynı oranda artırılamamaktadır. Bu sebeple denizaltı inşasında kullanılan çok yüksek mukavemetli çeliklerin akma/kopma oranları askeri gemi inşasında kullanılmakta olan diğer çelik türlerine göre oldukça yüksek kalmaktadır. Başka bir ifadeyle bu tür çelikler için akma mukavemetleri azami mukavemet değerlerine çok yakındır. Velhasıl denizaltı inşası söz konusu olduğunda gerek yapısal tasarımların gerekse imalat kalitesinin hassasiyetleri daha da fazla önem kazanmaktadır.

Weldox SvT1 çelik ailesi, zamanında İsveç denizaltılarını inşa eden Kockums ile SSAB işbirliği neticesinde geliştirilmiştir. Hem malzemenin hem de denizaltı inşasına uygun hassasiyette imalât yöntemlerinin elde edilebilmesi ise otuz(!) sene kadar sürmüştür.

 

Resim.1) Weldox ailesinden bazı çeliklerin levha kalınlıklarına göre önısıtma ihtiyaçları.

 

İsveçli SSAB tarafından geliştirilen ve üretilen Weldox çelik ailesinin denizaltı inşası için ilk kez kullanılması 1990'ların ilk yarısında inşa edilen HMS Gotland denizaltısı ile oldu ve Weldox700E kullanıldı, bilâhare aynı sınıftan iki denizaltı daha, HMS Upland ve HMS Halland inşa edildi.

Yakında inşasına başlanacak olan A26 sınıfı yeni İsveç denizaltısının ise Weldox960E ile inşa edileceği tahmin edilmektedir. Merak edenler için neden Weldox1.100 veya 1.300 kullanmayacakları sorusuna kısaca cevap vermek gerekirse:

Weldox1.300 şimdilik sadece 10mm kalınlığa kadar üretilebilmektedir [Resim.1] ve bu durumda mukavim tekne inşasında kullanılamaz.

Weldox1.100 için ise, henüz bu çeliğin bütün fizikî niteliklerinden hakkıyla yararlanabilmeye uygun ve denizaltı kalite kontrol ihtiyaçlarını karşılayabilen bir kaynak teknolojisi olgunlaşmış gibi görünmemektedir. Eğer uygun bir imalât teknolojisi geliştirilebilse bile inşa maliyeti oldukça yüksek olacaktır. Diğer taraftan İsveçin harekât bölgelerindeki denizler son derece sığ olduğundan derin dalış ihtiyacı değil başka tasarım öncelikleri mevcuttur. Kaldı ki Weldox960 bile zaten batı tarafından (Japonya hariç) denizaltı inşasında kullanılmakta olan bütün çeliklerden daha üstündür! [Çizelge.1]

 

Weldox700 çeliği ile inşa edilen ilk denizaltı HMS Gotland

Resim.2) Weldox çeliği ile inşa edilen ilk denizaltı HMS Gotland. [17]

 

♦ Açıklamalar

1. SvT: Suverilmiş ve Tavlanmış [geri]

♦ Kaynaklar

1. High Strength Sheet And Plate Steels For Optimum Structural Performance, Jan-Olof Sperle
2. Fatigue Crack Growth Resistance of S960ql High Strength Steel And Its Gmaw Welded Joints, 2014, Marcell Gáspár - János Lukács
3. General Product Information Weldox, Hardox, Armox and Toolox, SSAB
4. The Art of Engineering - Weldox Structural Steel Plate, SSAB Oxelösund
5. Experience from the workshop! Weld Recommendations for High Strength Steels, Mikael Reinberth
6. General Product Information Weldox, Hardox, Armox and Toolox, SSAB
7. Welding Hardox and Weldox, SSAB
8. Weld Metal Properties for Extra High Strength Steels, 2002, Kenneth Håkansson
9. High Strength Sheet and Plate Steels for Optimum Structural Performance, Jan-Olof Sperle
10. Hardox ® ve Weldox ® Sacların Kaynak Edilmesi, SSAB
11. Weldox 700 Data Sheet, 2013, SSAB
12. Weldox 900 Data Sheet, 2012, SSAB
13. Weldox 960 Data Sheet, 2013, SSAB
14. Weldox 1100 Data Sheet, 2013, SSAB
15. Weldox 1300 Data Sheet, 2013, SSAB
16. Weld Metal Properties for Extra High Strength Steels, 2002, Kenneth Håkansson
17. https://en.wikipedia.org/wiki/File:Gotland_class_submarine.png
 







Telif Hakkı © 1997-2017 [uskudar.biz] - sürüm 5.5.1 - Bütün Hakları Saklıdır. Kullanım şartları için tıklayın!
Joomla! GNU/GPL lisansı altında özgür bir yazılımdır.