SeyrüseferMalzeme Bilgisi → Denizaltı İnşa Çeliği - 7; 921, 980 vesaire

Denizaltı İnşa Çeliği - 7; 921, 980 vesaire

Seyir Defteri - Malzeme Bilgisi
Perşembe, 28 Haziran 2018

Çelik 921AGeçtiğimiz iki asır değerlendirildiğinde Çin ve Türkiyenin, Batı karşısında içine düştüğü âciz durum; sebepler, etkiler ve sonuçlar açısından bu ülkede yaşananları da dikkâtlice incelememizden belki bâzı faydalar sağlanabileceği sonucunu doğurabilir. Bu bağlamda Çinin çelik macerası da başlı başına ilgi çekici olmakla birlikte şimdilik mevzu sadece denizaltı mukavim teknelerinin inşasında kullanılan çelikler ile sınırlı olduğundan çerçeve son derece dar olacaktır.

1950'lerde ABD'de HY Sınıfı olarak ortaya konan ve günümüze kadar askeri gemi ve bilhassa da bu konunun en zorlu bölümünü meydana getiren denizaltı inşası alanında, önemini muhafaza eden düşük alaşımlı suverilmiş ve tavlanmış çelik teknolojisi en önemli dönüm noktalarından biri olarak kabûl edilebilir.

Tarihî açıdan ele alındığında ilk ocak çeliğinin 1891'de üretildiği Çin'de ise ilk düşük alaşımlı çelik çalışmaları 1950'lerde 16Mn olarak tanımlanan malzemenin geliştirme faaliyetleri ile başlamıştı. Mangan'a ilave olarak Vanadyum, Titanyum gibi elementlerin katkılarının incelenmesi neticesinde bunu 15MnTi adlı düşük alaşımlı yüksek mukavemetli çeliğin geliştirilmesi tâkip etti...

1960'da Çin gemi inşa sanayiinde bir dönüm noktası olarak ilk kez yerel olarak tasarlanan ve yine ilk kez yerli bir çelik olan düşük alaşımlı 16Mn ile inşa edilen 10.000tonluk Dongfeng isimli yük gemisi denize indirildi ki bu döneme kadar gemi inşa çelikleri SSCB'den ithâl ediliyordu.

Fakat askerî gemi inşası söz konusu olduğunda bu alanda, rakip ülkelere eşdeğer bir çelik teknolojine sâhip olabilmek hiç de kolay değildi. Yoğun çalışmalara rağmen 1980'lerin ortalarına gelindiğinde düşük alaşımlı yüksek mukavemetli çeliklerin geliştirilmesi, üretimi ve uygulanması noktasında ciddi sıkıntılar sürmekteydi ve hâlâ 16Mn, 20MnSi ve U71Mn tanımlamalı malzemeler, düşük alaşımlı çelik üretiminin %90'ını oluşturmaktaydı, üstelik üretim kalitesi rakiplerin oldukça gerisindeydi.


Çelik Üretimi - Çin Dünyaya Karşı

Resim.1) Çin günümüzde dünyanın çelik devi haline gelmiş durumdadır. Bu grafik durumu bütün açıklığı ile ortaya koymak için yeterlidir. Sadece 15 sene içinde geldikleri nokta inanılmaz! Ve bugün Çin tek başına dünya üzerindeki bütün ülkelerin toplamından daha fazla çelik üretiyor.[1]


1985-2000 dönemi Çin çelik sanayii açısından bir geçiş dönemi olarak adlandırılabilir. Bu aralık içinde ar-ge çalışmaları yoğunlaştırıldı, rakip ülkelerin çelik teknolojileri ve uygulamaları kapsamlı olarak incelendi ve kendi çalışma kültürlerine, ihtiyaçlarına ve imkânlarına uygun milli standartların oluşturulmasına odaklanıldı ve nihayetinde hassas bir teknoloji olan yüksek mukavemetli alaşımlı çelik alanında rakip ülkelerle aradaki fark henüz tamamen kapanmasa bile artık oldukça daraldı.

Bu kuluçka döneminin etkisinin nasıl olduğunu anlayabilmek için [Resim.1] üzerinde görülebileceği üzere, tâkip eden 2000-2015 dönemindeki gidişâtı incelemek yeterli olabilir. Bu hususta ve Türkiyenin vaziyeti hakkında biraz daha fazlası için buraya tıklanabilir...

1970'lere kadar Çin askeri gemi ve denizaltı inşası alanındaki yüksek evsaflı çelik ihtiyacını SSCB'den ithalât yoluyla karşılıyordu. 1970'lerde Çin Donanmasının ihtiyaçlarını karşılamaya yönelik ilk yerli olarak geliştirilmiş yüksek mukavemetli düşük alaşımlı çelik üretimlerinin de başladığı belirtilmektedir ki bu ilk ürünler olarak 901, 902, 903, 904 ve 907 (390MPa) gibi çelikler sayılabilir.

Bununla birlikte daha çok gemi inşasına uygun kabûl edilebilecek bu çeliklerin denizaltı mukavim tekneleri üzerinde kullanılmadığı, belki Çin denizaltılarının bir süre daha SSCB'den ithâl AK-25 çeliği ile inşa edildiği tahmin edilebilir.

1980'lerden itibaren ise ikinci nesil düşük alaşımlı gemi inşa çelikleri geliştirilmeye başlanmıştı ve bilinen ilk ürün 921A (10CrNi3MoV) adı verilen çelik oldu ki bu malzeme Çinin denizaltı inşa sanayii için gerçek bir dönüm noktasıdır.


Element 921A 980
Karbon
% 0,07 - 0,17 0,09 - 0,13
Silisyum
% 0,17 - 0,37 0,18 - 0,31
Mangan
% 0,30 - 0,60 0,54 - 0,59
Fosfor
azami % 0,015 0,011
Kükürt
azami % 0,020 0,010
Nikel
% 2,60 - 3,00 4,40 - 4,54
Krom
% 0,90 - 1,20 0,53 - 0,68
Molibden
% 0,20 - 0,27 0,36 - 0,44
Vanadyum
% 0,04 - 0,10 -
Akma Mukavemeti
MPa 590 800
Kopma Mukavemeti
MPa ? 886
Kopma Uzaması
% 16 19
Azami Kalınlık
mm 38 ?

Çizelge.1) Çin tarafından denizaltı mukavim teknelerinin inşasında kullanılmak amacıyla geliştirilen çelikler hakkında elde edilebilen bâzı temel veriler.
980 için beyan edilen asgari akma mukavemeti değerleri muhtelif kaynaklarda farklıklar göstermekte ve 780MPa ile 800MPa arasında belirtilmektedir.


2000'lere doğru çok daha üstün mekanik niteliklere sahip 980 sınıfı bir çelik ortaya çıktı ve önümüzdeki uzunca bir dönem boyunca bütün gelecek Çin denizaltılarının 980 ile inşa edileceği beklenebilir.

Sadece geçtiğimiz 15 seneyi göz önüne alırsak, bu dönem için Çin'de inşa edilen konvansiyonel denizaltılar üzerinde 921A sınıfı ve Tip 09III gibi yeni nesil nükleer denizaltılar üzerinde ise 980 sınıfı düşük alaşımlı yüksek mukavemetli suverilmiş ve tavlanmış çeliklerin kullanıldığını1 tahmin edebiliriz. 921A'nın aynı zamanda Tip 055 gibi muhripler ve uçak gemileri üzerinde de kullanıldığı düşünülmektedir.


921A Çeliği için Gerilme-Uzama Eğrisi

Resim.2) Çin tarafından özgün olarak geliştirilen ilk mukavim tekne inşa çeliği olan 590MPa sınıfından 921A için gerilme-uzama eğrisi.


Tekrar yazının en başına dönersek; biraz önce kısaca açıklandığı üzere Çin onlarca sene süren yoğun çalışmalar neticesinde kendi denizaltı sanayini destekleyecek bir seviyeye ulaşmayı başardı ve bu hiç de kolay olmadı. Yakın denilebilecek bir zamana kadar Çin ile eşdeğer seviyede bir çelik teknolojisine sahip durumda olan Türkiye'de ise günümüzde dile getirilen iddialı hedeflere ulaşmayı destekleyecek ciddi bir hamle hâlâ mevcut görünmüyor.

♦ Açıklamalar

1. Yine de çok yakın tarihli bazı Çin kaynaklarında gözlemlenebildiği üzere 980 sınıfı çeliği denizaltılar üzerinde güvenle kullanabilmek için gerekli olarak kaynak teknolojisinin henüz geliştirilebildiği göz önüne alınırsa, bu çeliğin gerçek kullanımı tahminlerden daha sonra başlamış da olabilir. [geri]

♦ Kaynaklar

1. Çelik verileri: https://www.worldsteel.org
2. A History of Chinese Science and Technology - Volume 3, 2014, Yongxiang Lu
3. 舰船装备材料体系发展与需求分析, 2014, 方志刚 - 刘 斌 - 李国明 - 李 健
4. 980 钢焊接接头在谱载荷作用下的疲劳裂纹扩展, 2002, 黄小平 - 黄崔维成 - 石德新
5. 航空母舰用厚钢板的发展现状, 2014, 麻 衡 - 李中华 -朱小波 - 耿超
6. Simulation Study on the Deflection Response of the 921A Steel Thin Plate Under Explosive Impact Load, 2018, Yu-Xiang Zhang - Fang Chen - Yan Han
7. Effects of Cathodic Polarization on the Hydrogen Embrittlement Sensitivity of 921A Steel in Sea Water, 2010, Chang E - Yan Yonggui - Li Qingfen - Ma Li
 







Telif Hakkı © 1997-2018 [uskudar.biz] - sürüm 5.5.1 - Bütün Hakları Saklıdır. Kullanım şartları için tıklayın!
Joomla! GNU/GPL lisansı altında özgür bir yazılımdır.