Yazan: Kemal Elitemiz
BIÇAK ÇELİKLERİ
Çelik en kısa tarifi ile demirin karbonla bileşimine verilen addır.
Bütün çelikler Karbon ihtiva eder ve çeliğe sertliğini sağlayan en önemli elementtir. Çelik ihtiva ettiği karbon oranına göre değişik setlik ve dayanıklılık kazanır. Çeliğin sertliğinin verilmesi yanında çeliğe birçok elemetler ekleyerek dayanıklığı, esnekliği, aşınmaya ve yıpranmaya direnci, paslanmayı önleyici katkılar yapılarak çeliğin kullanım yerlerine göre en verimli özelliklere kavuşması sağlanmıştır.
Bunlar:
Krom. Çeliğe direnç kazandırır, sertleştirilme özelliği verir en önemlisi ise çeliğin aşınmasını önler. Şayet çelikte 13% krom varsa bu çeliğe paslanmaz çelik denilir.
Manganez: Çeliğin en önemli bileşenlerindendir, çeliğin mikro yapısını düzenler, sertlik verme işlemini düzenler, ısıtılarak yapılan çalışmalarda oksitlenmeyi önler, çeliğe güç ve direnç kazandırır.
Molibden: Yüksek ısılarda çeliğin dayanıklığını koruması ve gevrekleşmeye meydan vermemesi sağlayan bir elementtir. 1% oranında bulunduğu zaman çeliğe hava soğutma ile sertleşme özelliği kazandırır.
Nikel: Paslanma ve aşınmayı önler çeliğe güç ve katılık sağlar.
Silikon: Üretim esnasında çeliğe ilave edilir, bu tıpkı manganezde olduğu gibi çeliğin mikro yapısının düzgün olmasını ve güçlenmesini sağlar.
Tungsten: Çeliğe direnç kazandırmanın derecesini artırır, şayet krom ve molibden ile birlikte çok ayarlı bir şekilde kullanılırsa elde edilen çelik yüksek hızlı çelik olur
Vanadyum: Direnç ve sertleştirilebilme özelliğine katkıda bulunur mikro yapısı sağlam A sınıfı çeliklerde mutlaka bulunur.
ÇELİKLERİN SINIFLANDIRILMASI
Teknoloji ve sanayinin gelişimi her türlü ihtiyaca cevap verecek şekilde çelik üretimine geçince, üretilen çeliklerin kalitelerini, vasıflarını, ihtiva ettikleri mineralleri ve oranlarını ifade eden, anlaşılır rakam ve numaralar vermek sureti ile çelikler sınıflandırılmıştır. Ve bu tanımlar temel olarak
Amerika : SAE, AISI, UNS, AMS
A.I.S.I : American Iron and Steel Industries - Amerikan Demir ve Çelik Endüstrileri
ASME : American Society of Mechanical Engineers -
UNS : The Unified Numbering System (UNS)
AMS : Aerospace Materials Specifications
Avrupa
1-Almanya : DIN standardı
2- İngiltere : British standardı (BS): bu tanımlama Japon JIS ile uygunluk gösterir.
3-Fransa : AFNOR standardı (Normalisation France) NR harfleri ile adlandırılır.
4-İtalyan : UNI standardı (Nazionale Italiano di Unificazione)
5-İsveç : Swedish standards (SS)
Japon : JIS standardı (Japanese Industrial Standards)
Tanımlama terimleridir.
ÇELİK SERTLİĞİ SINIFLANDIRMASI
Sertlik: bir malzemenin kendisine batmak isteyen kendisinden daha sert bir zeminde basınç etkisine karşı gösterdiği direnç dirençtir ve sertlik olarak bilinir.
Sertlik ölçme metotları ikiye ayrılırlar.
1.Dinamik sertlik ölçme metotları
2.Statik sertlik ölçme metotları
1.Dinamik sertlik ölçme metotları: Belli bir yükseklikten malzeme yüzeyine düşürülen standart sertleştirilmiş bilyenin sıçrama boyuna göre hesaplanır.
2.Statik sertlik ölçme metotları ve değerleri.
Mohs Hardness: - MH
Rockwell Hardness - RH-HR
Brinell Hardness - BH
Vickers Hardness
Knoop hardness
Shore Hardness
Barcol Hardness
MOHS HARDNESS SCALE ( Mohs sertlik değerleri )
1812 yılında Alman mineralci Friedrich Mohs mevcut minerallerin sertliklerini ölçerek bunları sıralamış ve bir liste oluşturmuştur bu sertlikler temel alınarak değişik yapıdaki maden ve maddelerin sertlikleri bu esas tabloya göre tespit edilmektedir.
En yumuşak madde olan talk(pudra) sertliği 1 kabul edilmiş mevcut en sert mineral olan elmasın sertliği ise 10 kabul edilmiştir.
OLD NEW .
1 1 Talc - pudra
2 2 Gypsum - alçıtaşı
3 3 Calcite-kalsit
3.5 . copper penny – bakır para
4 4 florspar (florite)
5 5 apatite
5.5 . glass, knife Steel - cam-bıçak çeliği
6 6 orthoclase, file Steel- eğe çeliği
6.5 . novaculite (silicon dioxide)
7 8 vitreous pure silica, quartz
8 9 topaz
. 10 garnet
. 11 fused zirconium oxide
9 . sapphire or corundum
9.2 12 fused alumina - erimiş alüminyum
9.4 13 silicon carbide
9.6 14 boron carbide
9.8 . cubic boron nitride
10 15 Diamond - Elmas
Bu temel bilgiler ışığında platin 4–5 demir 5,5 bıçak çeliği 6–7 cam5.5 eğe çeliği 6 Kurşun kalem 1 parmak tırnağı 2,5 bakır para 3,5 olarak tespit edilmiştir.
Rockwell Hardness- HR (Hardness Rockwell), .Rockwell Sertlik Ölçme Metodu
120º Açılı elmas konik uç 1/16", 1/8", 1/4", 1/2" çaplarında standart sertleştirilmiş bilye uçlar kullanılır. Uygulanacak yük 150,100,60kğ dır.
Uygulanan yükün etkisiyle malzemede meydana gelen iz derinliğini uygulanan yüke oranlaması ile Rockwell sertlik değeri bulunur. İki tür Rockwell sertlik ölçme cihazı vardır.
1. Standart cihaz: Yukarıda belirtilen uçlar ile 150.100.60 kg yükler uygulanır. Sert karbürlerin sertlik ölçmesinde ise 120º elmas uç kullanılır.
2. Yüzeysel cihaz: Çok ince parçalar ile yüzey sertleştirilmesi yapılmış parçaların kabuk sertleştirilmesinde kullanılır. Uygulanan yük 15, 30, 45 kg arasında değişir.
Rockwell önce her türlü element, maden, alaşım plastik ve diğer maddeleri sertliklerine göre ve alfabetik harfleri kullanarak sınıflandırmış ve bunların sertliklerini ölçerek en sert madde olan elmasın sertliğini 100 kabul ederek bunların değerlerini tespit etmiştir.
Adlandırmada önce hard kelimesinin baş harfini (H) sonra kendi adının baş harfini sonra alfabetik sıralamadaki harfi ( A – Z ) yazmış en sonuna da 100 üzerinden ölçtüğü değeri koymuştur. HRB 60 veya HRC 65 gibi. Bıçak çelikleri Rockwell’in C sıralamasında ve 55 ile 65 arasında değişen sertliklerde olur.
Rockwell’in alfabetik sıralaması.
• A Sertleştirilmiş karpit, ince çelik ve sertleştirilmiş çelikten sığ kâse
• B Bakır alaşımları, yumuşak çelikler, alüminyum alaşımları dövülgen demir. V.s.
• C Çelik, sert demir döküm, döküm çelik titanyum, sertleştirilmiş çelikten derin kâse ve B100 den daha sert olan diğer materyaller.
• D İnce çelik, sertleştirilmiş çelikten orta boy kâse, sertleşmiş dövülgen demir.
• E döküm demir alüminyum ve magnezyum alaşımları yatak metalleri.
• F sertleştirilmiş bakır alaşımları ince yumuşak metal levhalar.
• G fosforlu bronz, berilyumlu bakır, dövülgen demir.
• H Alüminyum, çinko, kurşun.
• K, L, M, P, R, S, V yatak metaller ve diğer yumuşak ve ince plastik gibi maddeler.
KARBON ( PASLANABİLİR ) ÇELİKLER:
Geleneksel olarak bıçaklar karbon çeliğinden yapılır. Genellikle bıçak yapımında kullanılan çelikler 0,5% karbon ihtiva etmelidir bu orana sahip çeliklere yüksek karbonlu çelik denir. Karbon çeliği dövülerek ve taşlanarak kolayca şekillendirilir ve ısı çalışması ile yüzey sertliği verilerek çeliğe harika bir keskinlik kazandırılır.
Çeliğin sertliğinin kontrol altında olması çeliğin ısı görmesi ile olur. Ustaların çeliği tavlama ve soğutma ayarları sayesinde çeliğin sertliği ile sağlamlığı arasında denge oluşur. Çeliğin üzerine kazandırılacak sertlik, çeliği kırılganlaştıracak ya da zor bilenecek hale getirmemelidir.
Bazen bıçak ağzının keskinliği için ayrı bıçak sapı bölümünün sağlamlığı için ayrı ısıtma işlemi ile yapılabilir. Çok katlı, sert çelik çekirdeğine sahip olan çeliklerde sert bölümün keskin kenara uzanması üstteki dayanıklı katmanların düzgün sıralanmasını sağlamak için bu farklı ısıtma işleminin yanında mekanik işlemlerde uygulanır.
Bunun bilinen en iyi örneği samuray kılıçlarıdır. Japonlar değişik sertlik vermek için bazı çelik katmanlarını killi çamurla kapatarak ısıtma ve su verme işlemi yaparlar.
Çeliğin yapısı üzerinde etkili olan diğer bir uygulama ise düşük ısı uygulamasıdır.
Buna Cyrogenik çalışma denir. Bu işlem çeliğin sıvı nitrojenle dondurulması ile olur, bu sayede çeliğin yapısı sağlamlaştırılır.
Akılda kalması gereken en önemli konulardan biri ise çeliğin kullanıma uygun şekilde tasarlanmış olmasıdır. İnce, batıcı kama şeklinde bir bıçağı deri yüzme işinde kolayca kullanamazsınız.440 A çeliklerinden yapılan bıçaklar düşük karbon oranlarına sahip olduğu için küçümsenir fakat tuzlu su dalgıç bıçakları için en ideal çeliktir.
Yüzme bıçakları için 5160 idealdir. Sağlam bir keskinlik için düşünülen çelik 52100 olur. Bunun kadar önemli olan bir diğer konu ise ısıtma işlemidir. İyi bir çelik kötü ısıtma işlemi ile kırılgan hale gelebilir.
0–1 ÇELİĞİ: Döverek bıçak yapan ustalar tarafından çok sevilen ve meşhur olan bir çeliktir, çabuk paslanmasına rağmen mükemmel keskinlik sağlayan sağlam bir çeliktir. Randall bıçakları bu çeliktendir.
10 serisi çelikler – 1095 ve ( 1050.1060.1070.1084 ) bu seri çelikler tamamen kasap bıçakları için uygundur. Bu rakamların son iki sırası çeliğin ihtiva ettiği karbon oranını gösterir, 1095 en meşhur bıçak çeliğidir. Bu seri arasında karbon oranı en çok olanı ve en dayanıklısıdır. Kısa bıçakların yapımında tercih edilir.
Kılıç yapımında çoğunlukla tercih edilen çelik 1050 ile1060 dır.
1095 çeliği 0.95% karbon ve 0.30% manganez içerir, çok iyi ve sağlam keskinlik tutan, basit, ucuz, kolay paslanan bir çeliktir. Kabar’s bıçakları bu çelikten ve siyah kaplamalı olarak imal edilmektedir.
W–1 ve W–2 Çeliği: içeriğinde uygun oranda 0.10 % ve 0.20% Vanadyum bulundurdukları için sert ve iyi keskinlik sağlayan çeliklerdir. W–1 de daha az vanadyum bulunur.
Carbon V: Cold Steel firmasının isimlendirdiği bir çeliktir. Bir tek cins çeliğin adı değildir, 1095 ile 0 1 çeliğin özelliklerine sahiptir. Yapılan kıvılcım testlerinde bazı üretimlerinde 0170–6 – 50100-B çeliklere ait özellikler görüldü.
0170–6 – 50100-B: Çelik üreticilerinin 0170–6 isimlendirdiği AISI Amerikan Demir ve Çelik Endüstrileri ise 50100-B adlandırdığı çeliktir. İyi bir krom –vanadyum çeliğidir
0 -1 ile benzer özellikler gösterir, biraz pahalıdır.
A – 2 Çeliği: mükemmel hava soğutmalı takım çeliğidir, sağlamlığı ve iyi keskinlik koruması ile bilinir. Dövüş ve savaş bıçaklarında en çok tercih edilen çeliktir.
L- 6 Çeliği: çok sert iyi keskinlik tutan kolay paslanan bir bant testere çeliğidir.
0 -1 gibidir demir dövücülere uygundur, bakımını iyi yaparsanız, özellikle dayanıklığı açısından kasap bıçakları için en ideal çeliktir.
M–2 Çeliği: çok yüksek ısılarda bile paslanmaz çeliklerden daha iyi sertliğini ve keskinliğini koruyan fakat kolay paslanan bir yüksek hız çeliğidir. Mükemmel keskinlik sağlar.
5160 Çeliği: Demir dövenler için meşhur bir çeliktir Sertleştirilebilmesi için krom ilave edildiğinden makas çeliği, yay çeliği olarak ta bilinir ve iyi keskinlik sağlar en çokta
L–6 gibi sağlamlığı ile tanınır. Karbon oranı 0.50 olanı çoğunlukla kılıç yapımında kullanılır. Karbon oranı 0.60% ve daha üstü ise bıçak yapımında kullanılır.
52100 Çeliği: Bilye çeliği denir fakat sadece demir dövenler tarafından kullanılır,5160 ile benzerlik gösterir fakat karbon oranı daha fazladır 1.00% 5160 nazaran daha iyi keskinlik sağlar fakat sertliği biraz zayıftır. Av bıçaklarının yapımında kullanılır.
D–2 Çeliği: yarı paslanmaz çelik olarak adlandırılır. Krom oranı 12% olmasına rağmen paslanmaz çelik seviyesinde değildir lekelenmeye karşı diğer karbon çeliklerine nazaran daha dirençlidir. Yukarıdaki çeliklere nazaran sertliği biraz az olmasına rağmen mükemmel keskinlik sağlar.
Bob dozier bıçakları bu çeliktendir.
Vascowear Çeliği: bulunan en sert çeliktir, yüksek oranda vanadyum içerir. Bu çelikle çalışmak aşırı zordur. Kullanımı yoktur.
PASLANMAZ ÇELİKLER
Çatal bıçak endüstrisinde Krom oranı 13.00% üzerinde olan çelikler paslanmaz çelikler olarak kabul edilirler. Bu gün çoğu bıçaklar şekillendirilmeleri ve bilenmelerinin zorluğuna rağmen paslanmaya karşı dirençli olmaları yapısı ve keskinliğini uzun süre muhafaza etmeleri nedeniyle çeşitli paslanmaz çeliklerden yapılmaktadır.
420: Düşük karbon ihtiva eder karbon oranı 0.50% den azdır, oldukça yumuşaktır ve iyi keskinlik sağlamaz çoğunlukla dalgıç bıçaklarının yapımında kullanılır paslanmaya karşı çok dirençlidir. Geniş maksat kullanım bıçakları için iyi bir seçimdir.
440 A 440 B 440 C Karbon oranları A 0.75% B 0.90% C 1.20% Karbon atomları ve diğer önemli elementlerden oluşan 440-C, yüksek teknolojinin mucizevi bir çeliğidir. Özellikle av bıçaklarının üretiminde mükemmel sonuçlar ortaya çıkarmaktadır. Çeliğin kalitesi, mekanik özelliklerinin kıyaslanmasıyla anlaşılabilir.
Bu özellikler, çekme direnci (19685 kg/cm2), esneme direnci (18965 kg/cm2), kayma direnci (5 cm.de %3), sıkışma, darbe direnci (2,8 cm2gm) ve sertlik 58 RHC (Rockwell birimiyle). Molibdenium ve Vanadyumun varlığı ve miktarı, malzemenin birinci sınıf olmasını sağlar.
Molibdenium, yüzden çeliğin ortasına kadar homojen bir sertlik sağlar. Bunun yanı sıra, çeliğin korozyona, daha yüksek çekme ve sıkıştırma gerilimlerine, daha yüksek sıcaklıklara dayanıklı olmasını sağlar ve çeliği sertleştirir. Öte yandan, Vanadyum karbid oluşumunu hızlandırdığı için çekme direncini arttırır.
TYP Karbon Krom Molibdenyum Vanadyum
440-C 1.20 17.0 1.00 0.14
Yukarıdaki alaşımın hem tüketiciler hem de üreticiler tarafından tercih edilmesi, 440-C yi tüm dünyada popüler kıldı. Av-Kamp'ın da kullandığı 440-C alaşımı, A.I.S.I (American Iron and Steel Industries - Amerikan Demir ve Çelik Endüstrileri) tarafından bir standart olarak kabul edilir. Buna ek olarak, Türkiye'de standartları belirleyen TSEK (Türk Standartları Enstitüsü Kurumu), bu alaşımı, çalışmalar sonucunda 22.01.1992 tarihinde av bıçakları için 25.03.1992'de de doğa koşullarında kullanılan bıçaklar için bir standart olarak kabul etti.
Rockwell sertlik testi, çeliğin sertliğini belirlemek için en sık kullanılan testtir. Çeliğin izotopik olup olmadığı, yani homojen bir sertliği olup olmadığı, en önemli sorulardan birisidir. 58 RHC, istenilir bir sertlik düzeyidir. Rockwell sertlik testleri, amaçları dayanıklılık ve mükemmellik olan firmalar tarafından kullanılır. Bu testin bıçağın yüzeyinde kırmızı bir çıkartmayla sembolize edilmesi üzerinde uluslararası uzlaşma sağlanmıştır.
İstenen tüm vasıflara sahip ve ücretinin hakkını yüz güldürecek şekilde karşılayan 440-C çeliği, birçok el yapımı ve seri üreticiler tarafından kullanılmaktadır. Bir çeliğin cerrahi çeliği olarak adlandırılması anlamsızdır, sadece cerrahi aletlerinin üretildiği özel bir çelik yoktur.
425 M -12C37: Her iki çelikte 440 A ile benzerlik gösterir 425 M (0.50% karbon) Buck knifes bu çeliği kullanır.
12C37(0.60% karbon) İskandinav ülkeleri olan Fin ve Norveç bıçaklarında kullanılır.
AUS – 6 AUS - 8 AUS – 10 (aka 6A 8A 10A) : Japon paslanmaz çelikleridir.
Kabaca 440A - (AUS–6 0.65%karbon) - 440B (AUS -8 0.75%karbon) 440C-(AUS-10 1.10%karbon) ile kıyaslanabilirler.
Al Mar. Bıçakları AUS–6 çeliğini, Cold Steel bıçakları AUS–8 çeliğini kullanırlar.
AUS–10 440-C ile aynı karbon oranına sahiptir fakat krom oranı biraz azdır. Bu paslanma direncini biraz azaltır ama sertliği 440 C den biraz fazladır.
GIN–1 aka G–2 A: ATS-34 Çeliğinin çok az eksik karbonlusu, biraz fazla kromlusu ve molibdeni oldukça az olan çok iyi bir paslanmaz çeliktir. Spyderco bıçaklarının çoğunlukla kullandığı malzemedir.
ATS–34 - 154-CM: Şu andaki en son ve yeni üründür.
154-CM Orijinal Amerikan sürümüdür. Yüksek kalite standardında bıçak yapan bıçakçıların uzun bir zamandır bulamadıkları bu çeliği son zamanlarda bulmak mümkün olacaktır. Hitachi ürünü olan ATS-34 Çeliği her yönü ile 154-CM. aynısıdır, ve birinci yüksek kalite paslanmaz çeliktir.
Normal sertlikte olanları 60HR dir, çok üstün keskinlik sağlar ve bu sertliğe rağmen sağlamlığı ve dayanıklığı çok iyidir.
Paslanma direnci 400 serisi kadar değildir. El yapımı bıçak üreticileri ve birkaç tanınmış seri üretim yapan yerler (Buck Cep Bıçakları) ATS–34 Çeliği kullanırlar Spyderco kaliteli ürünlerinde kullanır, Benchmade bıçakları da üretimlerine bu çeliği katmıştır.
ATS - 55: ATS-34 İle benzerlik gösterir, fakat alaşımından molibden kaldırılmış ve bazı diğer elementler katılmıştır, bu çelik hakkında henüz tam bilgi yoktur.
Molibden yüksek hız çelikleri için uygun olmasına rağmen bıçak çeliklerinin yüksek hız özelliğine ihtiyacı yoktur. Bu yüzden pahalı bir madde olan molibdenin olmaması çeliğin fiyatına olumlu katkı sağlamış ve çeliğin performansını azaltmamıştır.
Çeliğin keskinlik tutuşu ve dayanıklığı ATS-34 ile aynıdır. Spyderco bu çeliği kullanmaktadır.
BG–42: Bob Lovelles’in ATS-34 çeliği üzerinde yaptığı değişimle elde ettiği bu çeliğin
ATS-34 ne kadar benzese de iki büyük farkı vardır. Bu çelikte ATS-34 dün iki katı Manganez oranına sahiptir, ayrıca BG-42 de 1.10% Vanadyum vardır. ATS-34 de vanadyum yoktur. böylece BG–42 ATS-34 den daha iyi keskinlik sağlar.
Bıçak ustası Chris Reeves ATS-34 üretimlerini BG-42 ile değiştirmiştir.
CPM T440V - CPM T420V:ilk ağız açımı ve bileme işi çok zor olmasına rağmen bu iki çelikte mükemmel keskinlik sağlar hatta ATS-34 den daha iyidir çünkü bu çelikler yüksek vanadyum içerirler.
Spyderco en azından bir modelinde CPM T440V kullandı.
Environmentalist
)
