Paslanmaz çelik gerçekten paslanmaz mı ?

Hemen her evde paslanmaz çelik tencere seti vardır. Bu tencerelerin pek çok önemli özelliğinin yanı sıra en dikkat çeken özelliği uzun ömürlü olmalarıdır. Bunun nedeni de çeliklerin paslanmaz olmasıdır. Peki, hiç merak ettiniz mi, genelde çelik paslandığı halde neden bu tencereler paslanmaz?

Çelik ile demir arasında çok az bir fark vardır. Saf demir bir bakır kadar yumuşaktır. İçine %2 kadar karbon katıldığında inanılmaz bir mukavemet, sertlik ve mekanik özellikler elde edilir ki; adı artık çelik olur. Demirin bol olması, kolay ve ucuz elde edilmesi nedeniyle çeliğin de kullanımı çok yaygındır. Ancak çelikte de demirde olan bir zayıf nokta vardır. Paslanma, diğer bir deyişle oksidasyon. 

Günlük hayatımızda kullanılan eşyaların paslanması sonucu her yıl Dünya'da milyonlarca dolar boşa gitmektedir. Bu kaybın büyük bir kısmı demir ve çeliğin paslanmasından dolayıdır. Paslanmayı kısaca demirin havadaki oksijenle birleşmesi olarak tanımlayabiliriz. Aslında bu elektrokimyasal br reaksiyondur. Bu nedenle malzemenin bir yerinde başlayan paslanma, boyanın altından geçerek diğer bir yerde ortaya çıkabilir. 

Sadece demir ve çelik değil, diğer metalle de paslanır; örneğin, aluminyum, pirinç, bronz gibi. Ancak bu metallerde malzeme ile oksien birleşmesinden çok ince bir tabaka oluşur ve bu tabaka oluşur oluşmaz, mazlemenin havayla temasını keserek koruyucu bir rol oynar, paslanmanın ilerlemisini önler. Bu tabaka o kada incedir ki; malzemenin rengi hemen hemen değişmez. Demirdeki paslanmanın özelliği, onun ve oksijen atomlarının boyutlarındaki büyük farktan dolayı yüzeyde sağlam bir birleşme olamaması, paslanmanın malzemenin içine nüfuz etmesi, sadece görüntü değil mukavemetin de bozulmasıdır. 

Paslanmada havadaki nemim de etkisi büyüktür. Reaksiyondaki su miktarı pasın rengini de belirler. Bu nedenle  pasın rengi siyah veya çok koyu kahverengi olabildiği gibi sarımtırak da olabilir. Paslanmanın hızını arttıran faktörlerden bir diğeri de tuzdur. O da elektro-kimyasal reaksiyonun hızını arttırır. Kışın kar nedeniyle yollarına tuz dökülen yerler ve deniz kenarında paslanma daha hızlı olur. Paslanmaz çelikten önce, paslanmayı önlemek için malzeme boyanıyor veya galvaniz kaplanıyordu. Bu çözümler de özellike sağlık ve gıda sektöründe başka sorunlar yaratıyordu. 

İlk paslanmaz çeliği Harry Brearley 1913 yılında tesadüfen keşfetti. Tüfek namluları için çeşitli metalleri  birleştirerek deneyler yaparken, bazılarının paslanmaya karşı  dirençli olduğunu gördü. Her büyük buluşta olduğu gibi, o da bunu sanayicilere kabul ettirebilmek için uzun bir uğraş verdi. Krom gibi bazı metaller, atom boyutlarının birbirine yakın olmasından dolayı oksijenle çok kolay ve süratli birleşirler. Kalınlığı birkaç atom olacak kadar çok ince ama çok sağlam bir tabaka oluştururlar. Başka reaksiyon olmaz. Bu tabaka zedelense bile tekrar oluşur. Krom belli bir oranda çeliğe katılırsa yine aynı olay olur, çelik artık paslanmaz. Paslanmaz çeliğin içinde yüzde 10-30 krom vardır. Bu orana eklenecek nikel, titanyum, aluminyum, bakıri sülfür, fosfor ve benzeri elementlere bağlı olarak kullanım yeri değişir.