Year 2019, Volume 6, Issue 2, Pages 333 - 344 2019-05-31

Investigation of the Tribological Properties of Boronized Cementation Steel
Borlanmış Sementasyon Çeliğinin Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi

İbrahim GÜNEŞ [1] , Atila Gürhan ÇELİK [2]

49 103

In this study, plasma paste was boronized in different B2O3/SiC/B4C paste mixtures the tribological behaviors of Cementation steel under high load were investigated. Plasma paste boriding was carried out under vacuum at 10 mbar process pressure, using H2 and Ar gases for 5 hours at 700, 750 and 800C.  The wear tests were carried out on Plint's "TE 53SLIM multi-purpose friction and wear tester" pin-on-ring system. The tests were carried out under a load of 70 N, at a constant sliding speed (approximately 0.3 m / s), at a distance of 500 m and at room temperature. Surface roughness, friction coefficient, wear trace depth, wear weight losses, wear rates were investigated after the abrasion tests. It has been found that the abrasion resistance of the Cementation steel sheet, which is plasma paste borided in different B2O3/SiC/B4C paste blends, differs in each paste mix.

Bu çalışmada farklı B2O3/SiC/B4C pasta karışımlarında plazma pasta borlanmış sementasyon çeliğinin yüksek yük altındaki aşınma davranışları inceleniştir. Plazma borlama işlemi vakum altında 10 mbar işlem basıncında, H2 ve Ar gazları kullanılarak 700, 750 ve 800C’de 5 saat süresince gerçekleştirilmiştir. Aşınma deneylerinde Plint Firması’nın “TE 53SLIM çok-amaçlı sürtünme ve aşınma test cihazı” pin-on-ring sisteminde gerçekleştirilmiştir. Deneyler 70 N yük altında, sabit kayma hızında (yaklaşık 0,3 m/s), 500 metre mesafe boyunca ve oda sıcaklığında yapılmıştır. Aşınma sonrasında numunelerin yüzey pürüzlülüğü, sürtünme katsayısı, aşınma iz derinliği, aşınma ağırlık kayıpları, aşınma hızları araştırılmıştır. Aşınma sonucunda farklı B2O3/SiC/B4C pasta karışımlarında plazma pasta borlanmış sementasyon çeliğinin aşınmaya karşı direncinin her bir pasta karışımında farklılık gösterdiği tespit edilmiştir. 
  • [1] Bozkurt, N., 1984, Bor yayınımı ile çeliklerde yüzey sertleştirme, Doktora tezi, İTÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü.
  • [2] Özbek, İ., Bindal, C., Mechanical properties of boronized AISI W4 steel, Surface and Coatings Technology, 2002, vol.154, pp.14-20.
  • [3] Özdemir, Ö., Usta M., Bindal C., Üçışık A.H., Hard Iron Boride (Fe2B) on 99.97 wt% Pure Iron, Vacuum, 2006, vol. 80, pp.1391-95.
  • [4] Yoon, J. H., Jee, Y. K., Lee, S. Y., Plasma Paste Boronizing Treatment of the Stainless Steel AISI 304, Surface and Coatings Technology, 1999, vol.112, pp.71-75.
  • [5] Nam, K.S., Lee K.H., Lee D.Y., Song Y.S., Metal surface modification by plasma boronizing in a two-temperature-stage Process, Surface&Coatings Technology, 2005, vol.197, pp.51-55.
  • [6] Gunes, I., Wear Behavior of Plasma Paste Boronized of AISI 8620 Steel with Borax and B2O3 Paste Mixtures, J. Mater. Sci. Technol., 2013, vol. 29, 662–668.
  • [7] Gunes, I., Yıldız I., Rate of growth of boride layers on steels, Oxidation Communications, 2015, vol. 38(4A), 2189-2198
  • [8] Savaş, S., 2004, “PVD Metodu ile TiN Kaplanmış S 6-5-2 Yüksek Hız Çeliğinin Aşınma Davranışlarının İncelenmesi” Yüksek Lisans Tezi, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kayseri.
  • [9] Meriç, C., Şahin, S., Backir, B., Köksal, N.S., 2006, “Investigation of the boronizing effect on the abrasive wear behaviour in cast irons”, Mater. Des. Vol. 27, pp. 751-757.
  • [10] Tabur, M., İzciler, M., Gül, F., Karacan, İ., Abrasive wear behavior of boronized AISI 8620 steel, Wear, 2009, vol. 266, pp.1106-1112
  • [11] Ulutan, M., Çelik, O.N., Gasan, H., Er, U., 2010, “Effect of different surface treatment methods on the friction and wear behavior of AISI 4140 steel”, J. Mater. Sci. Technol., Vol.26(3), pp.251-257.
Primary Language tr
Subjects Engineering
Journal Section Makaleler
Authors

Orcid: 0000-0001-7595-0121
Author: İbrahim GÜNEŞ
Institution: AFYON KOCATEPE UNIVERSITY
Country: Turkey


Orcid: 0000-0003-4659-0571
Author: Atila Gürhan ÇELİK
Institution: Giresun University
Country: Turkey


Dates

Publication Date: May 31, 2019

Bibtex @research article { ecjse513866, journal = {El-Cezeri Journal of Science and Engineering}, issn = {2148-3736}, eissn = {2148-3736}, address = {Prof.Dr. Selami ŞAŞMAZ}, year = {2019}, volume = {6}, pages = {333 - 344}, doi = {10.31202/ecjse.513866}, title = {Borlanmış Sementasyon Çeliğinin Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi}, key = {cite}, author = {GÜNEŞ, İbrahim and ÇELİK, Atila Gürhan} }
APA GÜNEŞ, İ , ÇELİK, A . (2019). Borlanmış Sementasyon Çeliğinin Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi. El-Cezeri Journal of Science and Engineering, 6 (2), 333-344. DOI: 10.31202/ecjse.513866
MLA GÜNEŞ, İ , ÇELİK, A . "Borlanmış Sementasyon Çeliğinin Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi". El-Cezeri Journal of Science and Engineering 6 (2019): 333-344 <http://dergipark.org.tr/ecjse/issue/45543/513866>
Chicago GÜNEŞ, İ , ÇELİK, A . "Borlanmış Sementasyon Çeliğinin Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi". El-Cezeri Journal of Science and Engineering 6 (2019): 333-344
RIS TY - JOUR T1 - Borlanmış Sementasyon Çeliğinin Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi AU - İbrahim GÜNEŞ , Atila Gürhan ÇELİK Y1 - 2019 PY - 2019 N1 - doi: 10.31202/ecjse.513866 DO - 10.31202/ecjse.513866 T2 - El-Cezeri Journal of Science and Engineering JF - Journal JO - JOR SP - 333 EP - 344 VL - 6 IS - 2 SN - 2148-3736-2148-3736 M3 - doi: 10.31202/ecjse.513866 UR - https://doi.org/10.31202/ecjse.513866 Y2 - 2019 ER -
EndNote %0 El-Cezeri Journal of Science and Engineering Borlanmış Sementasyon Çeliğinin Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi %A İbrahim GÜNEŞ , Atila Gürhan ÇELİK %T Borlanmış Sementasyon Çeliğinin Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi %D 2019 %J El-Cezeri Journal of Science and Engineering %P 2148-3736-2148-3736 %V 6 %N 2 %R doi: 10.31202/ecjse.513866 %U 10.31202/ecjse.513866
ISNAD GÜNEŞ, İbrahim , ÇELİK, Atila Gürhan . "Borlanmış Sementasyon Çeliğinin Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi". El-Cezeri Journal of Science and Engineering 6 / 2 (May 2019): 333-344. https://doi.org/10.31202/ecjse.513866
AMA GÜNEŞ İ , ÇELİK A . Borlanmış Sementasyon Çeliğinin Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi. ECJSE. 2019; 6(2): 333-344.
Vancouver GÜNEŞ İ , ÇELİK A . Borlanmış Sementasyon Çeliğinin Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi. El-Cezeri Journal of Science and Engineering. 2019; 6(2): 344-333.