Daha önce ele alınan ve denizaltı inşasında kullanılan yüksek mukavemetli bâzı 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 işlenmeleri 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 bâzı çeliklerin temel (tamamı değil!) bileşimleri ve bâzı 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. Velhâsıl denizaltı inşası söz konusu olduğunda gerek yapısal tasarımların gerekse imalât 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 bâzı 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]

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