DIN 1.2842 Çeliğinin Borlanması ile Oluşan Borür Tabakası Üzerine Borlama Sıcaklık ve Süresinin Etkileri

Öz

Termal-difüzyon yüzey işlemi olan borlama, Alman Endüstriyel Standardı DIN 17014’te, iş parçasının yüzeyini bor ile zenginleştirmek için yapılan termo kimyasal ısıl işlem olarak tanımlanmaktadır. Diğer bir deyişle bor atomlarının, metalik çalışma parçasının yüzeyinden içeriye doğru difüze olarak ana malzeme atomlarıyla borür yapıları oluşturması olarak tanımlanabilir. Uygun malzemelere uygulandığında aşınma ve sürtünme dayanımı sağlar. Borlama bazı asitlere karşı yüksek oranda ve hidroklorik asite de kısmen direnç sağlar, şekilli parçalara uygulanabilir ve takım ömrünü arttırır. Akışkan yatak, akışkan özellik gösteren akışkan-katı karışım ihtiva eder. Akışkan yataklar, gazlar ve katılar arasında yüksek değerlerde bağlantı kurmak için teknikte kullanılmaktadır. Akışkan yataklı fırın, alttan hava beslemeli dikey silindirik şekilli bir ünitedir, diğer ısıl işlem kaynaklarına oranla pek çok avantajı vardır. Çalışır halde iken, aynı kaynayan sıvı banyosuna benzemektedir, bu da hızlı bir şekilde, her yönde eşit bir ısı transferi sağlamaktadır. Akışkan yataklı fırınlar ucuz işlem maliyeti ve güvenli kullanım kolaylığı sağlamaktadırlar. Geleneksel metotlar olan gaz, sıvı, pasta, kutu ve plazma borlama, çeşitli dezavantajlara sahiptir, oysaki akışkan yataklı fırında borlama, geleneksel metotlara oranla ekonomik verim, düşük işlem zamanı ve çok iyi ısı transferi gibi avantajlara sahiptir. Bu çalışmada 90MnCrV8 soğuk iş takım çeliğinin 850-950 ve 1050°C sıcaklıklarda, 1 ve 4 saatlik sürelerde endirekt ısıtmalı akışkan yatak içerisinde borlanması ile elde edilen borür tabakalarının değişimleri incelenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Akışkan yatak, Borlama, Difüzyon, 90MnCrV8

Kaynakça

1. www.boren.gov.tr (2008)
2. Özsoy, A.: “Çeliğin Borlanmasında Borür Tabakası, Geçiş Ana Matriksin Özelliklerinin İyileştirilmesi”, Doktora Tezi, Anadolu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir, (1991)
3. Addair R.: “Boron” : The Rosen Publishing Group, p.7 (2007)
4. Özbek, İ.: “Borlama Yöntemiyle (AISI M50, AISI M2) Yüksek Hız Çeliklerinin ve AISI W1 Çeliğinin Yüzey Performanslarının Geliştirilmesi”, Doktora Tezi, SAÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya, Aralık (1999)
5. www.maden.org.tr/resimler/ekler/530.pdf (2009)
6. Bindal, C.: “Az Alaşımlı Çelikler ve Ticari Karbon Çeliklerinde Borlama ile Yüzeye Kaplanan Borür Tipi Seramik Kompozitlerin Bazı Özelliklerinin Tespiti”, Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Haziran (1991)
7. Baştürk,S.; Erten M.: “Borlama ile Yüzey Sertleştirme Çalışmaları” Mühendis ve Makine, Cilt 47, Aralık (2006) Sayı 563.
8. N.E.Maragoudakis.; G.Stergioudis.; H.Omar.;E.Pavlidou.;D.N.Tsipas.:“Boro-nitriding of Steel US 37-1”,Materials Letters 57, (2002), 949-953.

9. Sinha AK. Boriding (Boronizing), “ASM Handbook, Vol 4: Heat Treating”. Materials Park, OH: ASM International; (1991)
10. Göy, Z.:“Borlama” Yüksek Lisans Tezi, İTÜ, (1984)
11. Shao, H. .; Zhang, Q. : “The Eutectic Reaction Process of the Structure of Boriding Layer on Steel”, Trans. Met. Heat. Treat., Vol.16, Feb., China, (Met. Abst. 56-0111). (1983)
12. He, X.L.; Chu, Y.Y.; , Jonas , J.J.: “Grain Boundary Segregation of Boron During Continous Cooling”, Acta. Metall., Vol.37 , No:1, pp:147-161 . (1989)
13. GRINBERS, E.M.;Chirkova, F.V.: “The Dislocation Structure of Diffusion Layers of Boron in Iron”, Metalloved. Term. Obrab. Met. , Vol:1 ,pp: 20-23, Russian, (Met. Abst. 57-1061) (1989)
14. Reddy A.V.: “Investigation of Aeronautical and Engineering Component Failures” CRC Press, p.57, (2004)
15. Caruta, B. M.: “Thin films and coatings: new research” (2005),s.155
16. Jain, V.; Sundararajan, G.: “Influence of the Pack Thickness of the Boronizing Mixture on the Boriding on the Steel”, Surface & Coatings Technology, (2002) s.21-26