IMPROVING THE WEAR RESISTANCE OF GUIDE NEDDLES FOR JEWEL CHAIN MANUFACTURING BY USING SHORT BORONIZING

Abstract

In this study, wear performance and surface hardness of short boronized carbon steel, AISI 1050, was investigated under real working conditions. Boronizing was carried out at 850 °C and 950 °C for very short durations such as 10 minutes and 30 minutes using solid boriding technique. The results were compared with the performance of untreated and oil-quenched samples of the steel. At the end of the study it was obtained that the surface hardness and wear resistance of the boronized AISI 1050 steel samples were higher than that of untreated AISI 1050 steel samples. The boronizing process, even provided higher hardness and wear resistance than the oil-quenched samples.

Keywords

• Boronizing,wear,adhesive wear

ÇOK KISA SÜRELİ BORLAMA İLE ZİNCİR İMALATINDA KULLANILAN KILAVUZLARIN AŞINMA DİRENCİNİN ARTTIRILMASI

Abstract

Bu çalışmada, çok kısa süreli borlama ile yüzeyi sertleştirilen AISI 1050 sade karbonlu çeliğinin yüzey sertliği ve gerçek çalışma şartları altında aşınma performansı incelenmiştir. Katı ortamda yapılan borlama işlemi 850 °C ve 950 °C sıcaklıklarda 10 dakika ve 30 dakika gibi çok kısa sürelerde gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar malzemenin işlem görmemiş ve yağda sertleştirilmiş numunelerinin performansları ile kıyaslanmıştır.  Bu çalışma sonunda, kısa süreli borlanmış AISI 1050 çeliğinin işlem görmemiş haline göre yüzey sertliği ve aşınma dirençlerinde önemli artışlar elde edilmiştir. Borlama süresi ve sıcaklığının artışı ile (950 °C de 30 dakika) yağda sertleştirilmiş olandan bile daha yüksek aşınma direncine ulaşılabildiği gözlenmiştir.

Keywords

• Borlama,aşınma,adheziv aşınma

References

1. [1]. B. Dursun, “Zincir imalatında kullanılan kılavuzların yüzeylerinin borla sertleştirilerek aşınma direncinin deneysel olarak araştırılması”, Yüksek Lisan Tezi DPÜ Fen Bilimleri Ens. (2006).
2. [2]. A. Taşçı., “Borlanmış çeliklerin Aşınma ve Korozyon Dayanımları”, Y.Lisans. Tezi- İTÜ İstanbul(1993).
3. [3]. C. Meriç, S. Şahin ve S.S. Yılmaz, “Investigation of the effect on boride layer of powder particle size used in boronizing with solid boron-yielding substances”, Materials Research Bulletin, 35, 2165 – 2172 (2000).
4. [4]. H.J. Hunger and G. Trute, “Boronizing to produce wear resistant surface layers”, Heat Treat. Met. 2 31–39 (1994).
5. [5]. V. Jain and G. Sundararajan, “Influence of the pack thickness of the boronizing mixture on the boriding of steel”, Surface & Coatings Technology Volume: 149 Issue: 1 Pages: 21-26, (2002).
6. [6]. A.K.Sinha, “Boriding of Steels”, ASM Handbook, Vol. 4, ASM International, Materials Park, OH 437–447 (1991).
7. [7]. E. Atik, “Farklı bir yüzey sertleştirme yöntemi: Borlama”, Makina Metal Dergisi, sayı:1 (2001).
8. [8]. R.S.Petrova, N.Suwattananont and V.Samardzic, “The Effect of Boronizing on Metallic Alloys for Automotive Applications”, JMEPEG 17:340–345 (2008).

9. [9]. M. Keddam and S.M. Chentouf, “A diffusion model for describing the bilayer growth (FeB/Fe2B) during the iron powder-pack boriding”, Applıed Surface Scıence Volume: 252 Issue: 2 Pages: 393-399 (2005).
10. [10]. W. Grafen and B. Edenhofer, “New developments in thermo-chemical diffusion processes”, Surface & Coatings Technology 200, 1830–1836 (2005).
11. [11]. P.X. Yan, et al., “High Temperature Behavior of the Boride Layer of 45 Carbon Steel.”, Materials Chemistry and Physics, Vol. 71 107-110 (2001).
12. [12]. F. Nair, M.B. Karamış ve A. Taşdemirci, “Endüstriyel uygulamalarda Borlanmış Çeliklerin Aşınma Davranışının İncelenmesi.” 8. Denizli Malzeme Sempozyumu, Denizli (2000).
13. [13]. M.B. Karamıs and R. İpek, “An evaluation of possibilities of the carbonitride simple steels instead of carburized low alloy steels”, Appl. Surf. Sci. 119 25–33 (1997).
14. [14]. H.J. Hunger and G. Trute, “Boronizing to Produce Wear-Resistant Surface Layers”, Heat Treat. Met., 2, 31–39; (1994).
15. [15]. C. Martini, G. Palombarini, G. Poli and D. Prandstraller, “Sliding and Abrasive Wear Behaviour of Boride Coatings”, Wear, 256(6), 608–613 (2004).
16. [16]. S. Miyake, S. Vatanabe and M. Murakawa, “Tribological study of cubic boron nitride film”, Thin Solid Films 212 262–266 (1992).
17. [17]. K.H. Habig and R.C. Fisher, “Wear Behaviour of Boride Layers on Alloyed Steels”, Tribol. Int., 14(4), p 209 (1981).
18. [18]. R. İpek, B. Selçuk, M.B. Karamıs, V. Kuzucu and A. Yücel, “An evaluation of using possibilities of borided GG25 cast iron instead of chilled GG25 cast iron”, J. Mater. Process. Technol. 105 73–79 (2000).
19. [19]. S. Baştürk ve M. Erten, “Borlama ile Yüzey Sertleştirme Çalışmaları”, Mühendis ve Makina Cilt 47, Sayı 563, 57-74 (2006).
20. [20]. Y. Soydan, S. Köksal, A. Demirer and V. Çelik, “Sliding Friction and Wear Behavior of Pack-Boronized AISI 1050, 4140, and 8620 Steels”, Tribology Transactions, 51: 74-81 (2008).
21. [21]. A. Çalık ve A. Özsoy, “Isıl Çevrimli Borlama İşleminin SAE 1030 ve SAE1050 Çeliklerine Etkileri II”. Uluslararası Bor Sempozyumu, Eskişehir Türkiye sf 213-218 (2004).
22. [22]. K. Delikanlı, A. Çalık ve H.A. Uzun, “Sade karbonlu bir çeliğin Borlama özelliklerinin İncelenmesi”, BAÜ Fen Bil. Enst. Derg. 5.1 sf 99-110 (2003).