Çelik, karbon içeren demir alaşımıdır. Tipik olarak karbon içeriği ağırlıkça %0,002 ile %2,0 arasında değişir. Karbon, çeliği saf demire göre daha sert hale getirir. Karbon atomları, demir kristal kafesindeki dislokasyonların birbirine geçmesini zorlaştırır.
Pek çok farklı çelik türü vardır. Çelik, safsızlık olarak veya istenen özellikleri kazandırmak için demire eklenen elementler içerir. Çoğu çelik manganez, fosfor, kükürt, silisyum ve eser miktarda alüminyum, oksijen ve nitrojen içerir. Nikel, krom, manganez, titanyum, molibden, bor, niyobyum ve diğer bazı metallerin bilinçli olarak eklenmesi çeliğin sertliğini, sünekliğini, mukavemetini ve diğer özelliklerini olumlu etkiler. En az %10,5 krom ilavesi, korozyon direnci sağlayarak paslanmaz çelik özelliği kazandırır. Genellikle karbon çeliklerinin korozyon direncini artırmanın yolu, çinko metali ile elektro-kaplama veya sıcak daldırma yoluyla galvanize etmektir. Dünyanın en önde gelen inşaat malzemesi olan çelik, binaların yanı sıra ev aletlerinin, araçların ve uçakların imalatında kullanılır.
Ticari çelik üretiminin ortaya çıkışı 19. yüzyılın sonlarında gerçekleşti. Sir H. Bessemer’in dökme demirdeki karbon içeriğini düşürmenin etkili bir yolunu yaratmasının sonucunda çok daha sert ve dövülebilir metal ürünü olan çelik elde edildi. Çelik, başlangıç ve bitiş tarihleri coğrafi bölgeye göre değişmekle birlikte, MÖ 1200’den MÖ 550’ye kadar süren Demir Çağı’ndan beri insanlık yaşantısında dolaşımdadır.
Günümüzde çoğu çelik, oksijenli çelik üretimi veya BOS olarak da bilinen yöntemle üretilmektedir. BOS, adını, ergimiş demir ve hurda çelik içeren büyük ocaklara oksijenin üflenmesini gerektiren süreçten almaktadır. BOS, küresel çelik üretiminde en büyük payı oluştursa da, elektrik ark ocaklarının (EAF’ler) kullanımı 20. yüzyılın başlarından bu yana sürekli artmaktadır. EAF üretimi, hurda çeliğin elektrik akımıyla ergitilmesini içerir.
Yazının devamı Madencilik Türkiye Dergisi’nin 114.sayısındadır.
