Öncelikle, alaşım nedir? Alaşım, en az biri metal olmak üzere iki veya daha fazla elementin oluşturduğu bir malzemedir. Alaşımlar, kurucu ögelerinden daha iyi karekteristiklere sahiptir ve çeliğin kendisi de bir alaşımlı demirdir.

Alaşımlı çelik, özelliklerin ve performansın artırılması için vasıfsız karbonlu çeliklerde bulunan olağan demir, karbon, mangan ve silisyuma ilave elementlerin katılmış olduğu çeliktir. Alaşımlı çelik, daha iyi mukavemete ve/veya sertliğe ve/veya kırılganlığa ve/veya aşınma direncine sahiptir. Alaşımda pek çok ilave element yer alabilir. Bazen istenen özelliklere, alaşımlama ve ısıl işlem yoluyla ulaşılır.

Özel uygulamalar için geliştirilmiş çok çeşitte alaşımlı çelik vardır. Bu uygulamalara örnek olarak, rulman çeliği, dişli tertibat, şaft, matkap, testere, civata, kord teli, araç gövdeleri, uçak iniş takımları ve zırh gösterilebilir. Alaşıma giren elementler, bizmut, bor, kalsiyum, krom, kobalt, kurşun, nikel, molibden, selenyum, silisyum, kükürt, tellür, tungsten ve vanadyum olarak sayılabilir.

Kalın, sıcak daldırma, aluminyum-silisli alaşım kaplamanın uygulandığı sacdır.

Bu sac, genellikle galvanizli kaplamaların dayanabileceği sıcaklık derecelerinden daha yüksek derecelerde ısıya ve aşınmaya karşı dayanıklı uygulamalarda kullanılır.

Silis içeriği genellikle %5-11 arasındadır ve kaplamanın substrata tutunmasını kuvvetlendirir. Çoğu aluminyumlu kaplamalar soğuk çekilmiş karbonlu çeliğe uygulanır ancak araba egsozlarına araç ömrü kadar ömür katmak için bazı ferritik paslanmaz çeliklerde de kullanılır.

Aluminyum kaplı çeliğin biçimlenebilirliliği yüksektir. Tipik uygulamaları, araç egsoz boruları, fırınlar, ısıtıcılar ve fırın malzemeleridir.

Kaplamanın, özellikle tuz püskürtmesine ve egsoz kondansat korozyonuna karşı dayanıklılığının iyi olduğu söylenir. 

AOD (Argon Oksijen Dekarbürizasyonu), paslanmaz çelik işleminde bir iyileştirme prosesidir.

Çoğu paslanmaz çelik, ilk olarak elektrik ark ocağında üretim işlemine alınır, ardından ayrı bir pota fırınına alınarak istenen ölçüde metalurjik içeriğe ulaşabilmesi için ikincil metalurji ya da ikinci iyileştirme prosesinden geçer. 

AOD prosesinde, argon ve oksijen bileşimi, pota fırınında erimiş çeliğin üstüne dökülür ve oksijen, erimiş çelikteki istenmeyen karbonun oksidasyonunu gerçekleştirir.  Ancak bütün paslanmaz çeliklerde önemli bir bileşen olan krom da oksidasyona eğilimli olduğundan kromun oksidasyonunu engellemek için bu tepkimeye argon da dahil edilir.  

Henry Bessemer tarafından 1855 yılında bulunup patenti alınan Bessemer Prosesi, ergitilmiş pik demirden çelik üretiminin ilk ucuz endüstriyel prosesi olarak bilinir. Proses, Avrupa dışında yüzyıllarca kullanılmış olsa da bu endüstriyel anlamda kullanılanlardan ilki oldu.

Bu prosesin ana prensibi, demirden hava geçirerek ergitilmiş demirdeki safsızlıkları gidermek için oksidasyon kullanmasıdır. Demirin oksidasyonu, operasyon süresince demiri sıvı tutacak sıcaklığı meydana getirir. 

Burada Bessemer Konvertörü adı verilen büyük bir konteyner kullanılır. Bu konteyner, özel silis ve kil veya dolomit kaplamalı çelikten yapılır.

Bunlar; geniş, uzun çelik döküm parçalarıdır. En düşük kare kesitleri 150mm x 150mm olmakla beraber genellikle daha geniştirler. Dökümden hemen sonra boya kesilirler.

Tavlanmanın ardından blumlar haddelenerek orta profiller ile kazık profil ve ray gibi geniş profillere dönüştürülürler. Bazen geniş “H” veya “I” profiller haddeleneceği zaman, “dogbones” denilen kısmen biçimlenmiş blumlar haddeleme sürecini kısaltmak için dökülürler.

Karbonlu çelik ingot dökümünün hala tek seçenek olduğu yerlerde veya bazı yüksek alaşımlı çelik örneğinde olduğu gibi ingot dökümün yüksek kalitede malzeme üretildiği yerlerde blumlar, bir blum tesisinde dökme ingottan haddelenir.

Blumlar (ve kütükler) paslanmaz boru üretiminde kullanılır.

Bir haddehanede, destek merdaneleri, işlenilen metalle temas halinde bulunan iki merdane (iş merdanesi) üzerinde kuvvet uygular. Destek merdaneleri, iş merdaneleri, metali haddeden geçirip yeni bir profile sokarken üzerlerinde bulunan basınçtan bükülmelerini engeller.  

Karbonlu çelik ve ferritik dışı metal haddehaneler genellikle 4 (2 iş ve 2 destek) veya 6 merdane içerir. Fakat paslanma çelik özelinde, soğuk haddeleme esnasında daha yüksek kuvvet uygulanması sözkonusu olduğu için (oldukça küçük çaplarda) iş merdanelerinin çevresinde bir dizi destek merdanesi bulunur, bundan dolayı (bu dizaynı tanımlamakta kullanılan Sendzimir merdanesine alternatif olarak) 'soğuk dizi hadde' adını da alır.

Sıvı çeliği, haddelenerek veya dövülerek nihai ürüne dönüştürülmeye elverişli katı şekle getirme prosesi.

Dövme, mekanik vuruşla tek tek metal parçalar üretme yoludur. Pek çok çelik türüne uygun olan bu yöntemde soğuk, sıcak ve ılık metalle çalışılabilir. Dövme, dökümden faklıdır çünkü metal erimiş halden ziyade katı haldeyken biçim değiştirir. 

Dövme malzemeler, mukavemet ile servis bütünlüğünün ana gereksinimler olduğu yerlerde kullanılır. Bunlar, dökümden veya işlenilmiş parçalardan daha kuvvetlidir çünkü mekanik deformasyonla metalin tane yapısı parçanın nihai biçimini yakından takip eder.

Soğuk dövme, küçük parçalara yöneliktir ve daha kesin boyutlar ile daha yüksek üretkenlik sağlar. Ilık dövmede, metalin kırılganlığı artar bu yüzden araç yükünü düşürür. Metalin yeniden kristallenme sıcaklığında gerçekleştirilen sıcak dövme, daha büyük iş parçalarının deformasyonunu sağlar. Buna örnek olarak enerji santrali türbünleri için şaftlar veya uçak iniş takımlarındaki bileşenler gösterilebilir.

Dövmenin pek çok biçimi bulunmaktadır. Bunlar, daha büyük veya daha küçük dereceye kadar metal çalışma parçasını içerir. Dövme için başlangıç malzemesi, çelik çubuk, kütük veya ingot olabilir. Bu başlangıç malzemeleri sıklıkla çelik üreticilerinden tedarik edilir.

Bu çelik türü, en sık kullanılan iki kalitenin, ostenitik ve ferritik paslanmaz çeliğin özelliklerini birleştirir.  

Yaklaşık %50 ostenitik ve %50 ferritik özellikler taşıyan dupleks paslanmaz, yüksek dayanıklılık ve paslanmaya karşı yüksek direnciyle ön plana çıkar. Bu çelik, ferritik kaliteye göre daha sert ve esnektir, ostenitik kaliteye yakın bir esnekliği vardır ancak ondan daha az serttir.

İlk kez 1930'lu yıllarda İsviçre'de üretilen Dupleks paslanmaz, 50 yıl sonra, inceltme teknolojilerindeki gelişmeler nitrojen alaşımına olanak verince büyük bir ilerleme kaydetti. Temel alaşımların bileşimi, %18-26 krom, %4-6.5 nikel ve %0.3 molibden oluşur.

Dupleks paslanmaz, çoğunlukla petrol ve gaz uygulamalarında, işleme tesislerinde ve ısı dönüştürücülerde kullanılır.

Ekstra, çelik üreticilerinin beklenenin üzerinde gerçekleşen  – genellikle enerji, alaşım veya kaplama malzemeleri (nikel, krom, molibdenum, çinko vb.) ve hurda gibi önemli girdileri – yansıtmak ve telafi etmek amacıyla uyguladıkları ek ücrettir.

İlk başlarda ekstralar çoğunlukla paslanmaz çelik endüstrisi ile ilgiliydi. Paslanmaz çelik endüstrisi, hızla yükselen ve değişken nikel fiyatlarını telafi etmek için ekstra sistemini uygulamaya koymuştu. Ancak son yıllarda hurda ve enerji gibi diğer ana girdi maliyetlerinde gözlenen büyük artışlar, ekstraların kullanım alanının genişlemesine yol açtı.

Ekstralar bugün; mühendislik, yapısal ve silisyumlu çelik, boru ve tel gibi mamullerin fiyatlandırma politikalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Son zamanlarda, uzun vadeli yassı karbonlu çelik sözleşmelerinde de;  sözleşme döneminde meydana gelen büyük maliyet artışlarını telafi etmek amacıyla, ekstra uygulaması girişiminde bulunulduğu gözlenmektedir.

Ekstrüzyon, metali sıkıştırmakla belirli profildeki çelik uzunluklarını üretme yöntemidir ancak kesitsel kalıba bir kalıp kesme gereklidir. Bu yöntemle, istenilen boyutsal toleransa sahip (net biçime yakın) bir profil elde edilir ancak bu profil işlenilmiş bir parça olarak şaşmaz boyutta değildir.

Bu yöntemle, diğer yöntemlerle üretilmesi zor olan düz, kare, 'L' biçimli, 'T' biçimli kalıplardan daha karmaşık kalıplara kadar çok çeşitli kalıpların üretilmesinde kullanılır. Karmaşık profiller, sıklıkla belirli bir uygulamaya özgüdür. Ektrüzyon çalışmasıyla, bu profillere ihtiyaç duyulduğunda bir hazır kalıp stoğu hazır bulundurulur.

Ekstrüzyon presi için başlangıç maddesi, genellikle ön ısıtılmış düz kütüktür. Çelik türüne bağlı olarak, 250 mm çaplı bir daire içine düşecek bir boyuta sahip olan profil, ektrüzerin üretebileceği tipik bir üründür.

Bu yöntem, ferritik olmayan metaller, özellikle aluminyum ve plastikler için geniş şekilde kullanılır. 

Hematit, bir demir oksit mineralidir (Fe2O3) ve yaygın olarak yüksek fırınlardaki pik demir üretiminde kullanır. Magnetit'e (Fe3O4) göre genellikle daha ucuz ve zenginleştirilmesi daha kolay olan hematitin ezilip ufalanması daha az enerji gerektirir. Ne var ki, safsızlıklar içerebilir.

Hesaplanabilir tüketim, belirli bir dönemde ulusal veya bölgesel çelik tüketimi için istatistiksel olarak türetilmiş bir rakamdır ve şöyle hesaplanır: fabrikaların nihai çelik sevkiyatları + ülkeye/bölgeye yapılan çelik ithalatları - çelik ihracatları. 

Yararlı bir gösterge olmakla beraber reel çelik talebini doğru yansıtmayabilir. Bunun nedeni, tedarik ağındaki (dağıtımcıların ve/veya çelik kullanıcılarının) stok doldurması veya boşaltması, hesaplanabilir tüketimi tahmin edilen gerçek çelik talebinin üstüne çıkarma veya altına düşürebilmesidir. 

Çeliğin doğru bileşimi, müşteriden müşteriye farklılık gösterebilir. Çelik üreticileri, çeliğin istenen özelliklere getirilebilmesi için çelik üretim ve döküm faaliyetleri arasında (genellikle pota fırını olarak bilinen) ikincil metalurji teknelerini kullanırlar.

Çeliğin bileşimi, genellikle çeliğin saflık durumu ve ısısı, alaşımların eklendiği veya vakumdan gaz alma gibi daha ileri işlemlerin gerçekleştirildiği bu ara aşamada düzenlenir. Temel faaliyetler arasında, deoksidasyon, kükürt giderme ve fosfor giderme işlemleri sayılabilir.

İkincil metalurji, dökümlenecek çelik kalitelerinin çeşidini artırır ve ayrıca çelik bileşiminin ayrı bir fırında düzgün bir şekilde ayarlanmasıyla ana çelik üretim biriminin verimliliğini yükseltir. Çünkü başka yerde gerçekleştirilen metalurjik düzenlemelerle birlikte çelik üretim hammaddelerinden sıvı çeliğin elde edilme süresi kısalır.  

Kupol, konsept olarak yüksek fırına benzeyen fakat çok daha küçük bir fırındır ve yaygın olarak dökümcülükte sıvı demirin üretilmesinde kullanılır.

Kupol, temelde içine soğuk pik demir, bazen de demir hurda, kok ve kireçtaşı cürufunun döküldüğü 6-10 metre yüksekliğinde refrakter çelik bir ocaktır. Yanmayı basınçlı hava besler. 

Bu sürekli proses, otomotiv bileşenlerinden mazgallara kadar çeşitlilik gösteren uygulamalar için düşük maliyette kalitesi yüksek demir üretimine olacak sağlar. Tüm dünyada gri ve dövülebilir demir dökümlerinde kullanılan sıvı demirin yarısından fazlasının kupol ergitmeyle üretildiği tahmin edilmektedir. Ancak sıkı çevre yönetmelikleri, bu yöntemin kullanıcılarını sınırlamaktadır.

Bu, demir cevheri fiyatlandırmasında kullanılan uluslararası bir ölçüm birimidir.  

Kuru metrik ton birimi (dmtu), nemsiz bir ton cevherdeki demirin (Fe) %1'dir. Demir cevheri sevkiyatında ton başına fiyat, sözkonusu sevkiyattaki cevherin demir içeriğinin yüzdesi cent/dmtu fiyatıyla çarpılarak hesaplanır.  

Örneğin, %67 Fe içerikli demir cevherinin fiyatı, konsantrenin dmtu'lu fiyatı 67 ile ve %55 Fe içerikli cevherin ise dmtu'lu fiyatın 55 ile çarpılmasıyla belirlenir.

Demir cevheri sözleşme fiyatlarında geçerli para birimi ABD$ centi'dir.

Kaynak, teknik ve ekonomik olarak çıkarılması muhtemel minerallerin varlığıdır. Mineralllerin tahmini miktarı, kalitesi ve çıkarılabilme olasılığı konusunda  geçerli olan güvenirlik derecesi, farklı kaynak kaynak kategorileriyle yansıtılır. Bu kategoriler, "isimlendirilmiş" (en az kesin olan), "tahmini" ve "ölçülmüş" (beklenen kalite ve miktarın en açık belirtisi) isimlerini alır.

Mineral rezervi, ayrıntılı ve metalurjik bir değerlendirmenin, mineralin ekonomik olarak çıkarılabilir olduğunu gösterdiği kaynak parçasıdır. Bu değerlendirmede kesinlik derecesi, "muhtemel" veya "ispatlanmış" gibi rezerv kategorileriyle belirlenir. 

Bu, sıvı çeliği daha ileri süreçlere hazırlayacak şekilde doğrudan yarı tamamlanmış şekle dönüştürme işlemidir.

Çelik, giriş noktası dikey olan ama yatay bir şekilde sonlanmak üzere kıvrılan uzn bir kalıbın içine dökülür. Bu aşamada çelik, yarı tamamlanmış ürünlerin istenilen kesitine sahip olur.

Çelik, aşağıya doğru aktıkça katılaşır ve seri teller şekline girer. Bu teller daha sonra kullanışlı uzunluklarda kesilir. Sürekli döküm, slab, blum ve kütük üretiminde kullanılır.

Bu sürecin ana cazibesi, düşük maliyetle yüksek verimlilik sağlanması ve ingotun, slab ya da blum içine yuvarlama gereğinin olmamasıdır. Kesitin, nihai ürünlere yakın bir genişlikte dökülmesiyle maliyetler daha da düşürülebilir.

Haddeleme, dövme, vb. işlemlerin ardından metale istenen özellikleri yeniden kazandırmak için metalin ısıtılmasıdır. Tavlamanın işlevi, metali yumuşatmak, iç gerilimi düşürmek ve iç yapıyı geliştirmektir. Çelikte bu işlem çoğunlukla soğuk haddelenmiş ürünlere -sıklıkla saca ancak bazen de tele- uygulanır.

Bununla birlikte, (genellikle sıcak haddelenerek kesin boyuta ulaşan) uzun mamuller, müşterinin gereksinimlerini (örneğin kesme, biçimleme, bükme, dövme gibi) karşılamak için bazen tavlanır. Çelik, soğuk haddelendiğinde kırılganlaşır ve çalışılması zorlaşır. Bunun en iyi örneği ostenitik paslanmaz çeliktir. Malzeme, iç tane yapısının yeniden gruplandığı (yeniden kristallendiği) bir sıcaklığa dek ısıtılır, bu sıcaklıkta tutulur ve sonra soğutulur. 

Tel çekme, genellikle filmaşin gibi geniş çaplı malzemelerden çelik telin üretilmesi prosesidir.

Tel, çapı en küçük çelik ürünüdür. Çit, çivi, kord teli ve muazzam ince tel filtre gibi üretim kalemleri için gerekli olan kalınlıklara ulaşmak için bir dizi çekme kalıptan soğuk çubuk geçirilir ve her defasında iç çap düşürülür.

Sürekli ve çok kalıplı bir tel çekme makinesi, herbiri bir kalıp içeren 15'e kadar bloğa sahip olabilir.  Bunların bir metal kaplaması bulunur ancak biçimleme deliği tungsten karbürlü uç'tan veya doğal veya sentetik elmastan yapılır. Tel çoğunlukla düz olsa da yassı da olabilir ve diğer profillere sahip olabilir. 

Ataçlar ve şampanya tıpa teli için kullanılan yumuşak çelikten yay kalitelerine, asma köprü kabloları ve piyano telleri için gerekli olan yüksek mukavemetli çeliğe kadar çok çeşitli çelik çekilebilir. 

Çelik, kalınlığının düşürülmesi için iki merdanenin arasından geçirilerek haddelenir. Ancak istenilen kalınlığa veya profile bir işlemde (tek geçişte) ulaşılması pek mümkün olmaz. Bu nedenle çelik ya aynı haddeden birkaç kez geçirilir (her defasında merdana aralıkları daraltılır veya profilleri değiştirilir) ya da daha ileri inceltme/şekillendirme için farklı bir hadde tezgahına alınır.

Eğer çelik, aynı haddeden ileri-geri şeklinde birkaç kez geçiyorsa, bu işlemi gerçekleştiren haddeye "tersinir (iki yönde dönebilen) hadde" denir. Ardışık olarak farklı merdanelerden geçiyorsa buna "ardışık hadde" veya "sürekli hadde" denir. Bunlar, tersinir haddeye göre daha verimlidir.

Ardışık haddeler genellikle yassı ürünler için kullanılır ve tipik olarak 4-6 tezgahtan oluşur. Sürekli haddeler ise uzun mamuller için kullanılır ve ürünün cinsine göre tezgah sayısı belirlenebilir.

Ton, bir ağırlık birimi olsa da çeşitli biçimler alır. Bir metrik ton (genellikle ton olarak yazılır), 1000 kilogramın (kg) eşiti ve en yaygın kullanılan şeklidir. 

Uzun ton, 2,240 pound'dur (lb). Geçmişte tüm İngiliz imparatorluğunda kullanılan bu birim, günümüzde hurda ve demir cevheri gibi büyük hacimli mallar için sadece ABD'de kullanılmaktadır. Ayrıca gros ton (1.015 ton) olarak da bilinir.

Kısa ton ise, 2,000 lb'dir ve sıklıkla ABD'de kullanılır. Ayrıca net ton olarak da bilinen kısa tona, Güney Afrika'da liman tonu da denir. Kısa ton 0.906 tona eşittir.

Başka ton biçimleri de bulunmaktadır. Deadweight ton (dwt), bir geminin (kargo, yakıt, mürettebat, vb.) taşıma kapasitesinin bir ölçüsüdür. Geçmişte uzun tonla ölçülen bu ton giderek tonla gösterilmeye başlanmıştır.

Vadeli sözleşme, iki taraf arasında belirli bir miktardaki ticari malın belirlenen bir tarihte, sözleşmenin imzalandığı anda belirlenen fiyattan alınmasına ya da satılmasına dair sözleşmedir.  

Bu sözleşmeler, Londra Metal Borsası'nda olduğu gibi, vadeli piyasalarda işlem görür ve bazen türev piyasalar olarak alınırlar. Sözleşme tarihleri bazen iki yıldan daha uzun olabilir.

Vadeli sözleşmenin yaygın bir türü de opsiyonlu sözleşmelerdir. Bu sözleşmeler, alıcıya ve sözleşme sahibine vadeli sözleşme uygulama hakkı verir.

Vakumdan gaz alma, çelik üretiminde ergitilmiş çeliğin karbon, azot, hidrojen ve kükürt içeriğini düşürmek için kullanılır. Fosfor içeriği de düşürülebilir. Proses, bir pota fırınında vakum altında yürür. Bu işlem, hem hacimli hem de vasıflı çelik üreticileri tarafından sıklıkla kullanılır. 

Yüksek kromlu çelik ele alındığında, vakumdan gaz alma sayesinde eriyikte büyük krom kayıpları olmaksızın düşük karbon içeriğine ulaşılabilir. 

Otomotiv, yapı, boru üretim ve demiryolu gibi sektörlerde yüksek kaliteli çeliğe olan talep arttığı için vakumdan gaz alma işleminin kullanımı yaygınlaşmıştır. Rulman çeliği gibi alaşımlı çelik ürünlerinde vakumdan gaz alma, ürünün yorulma süresini uzatır. Yassı ürünlerde ise, vakumdan gaz alma işlemi görmüş düşük karbonlu çelikler işleme ve üretim talebine uygundur.