Fe-8si İkili Alaşımının Borlanma İle Yüzey Modifikasyonu Ve Karakterizasyonu

Öz

Bu çalışmada atomik % 8 Si içeren Fe-Si ikili alaşımı ile saf demir 900°C, 1000°C ve 1100°C’de 3 saat süre ile Ekabor II tozu ile katı ortamda borlanmıştır. Oluşan borür tabakaların mikroyapısı, faz içeriği, mikrosertlik ve kimyasal kompozisyonu, X-Işınları kırınımı, SEM-EDS ve Vickers Mikrosertlik ölçümü ile karakterize edilmiştir. Her iki malzeme yüzeyinde oluşan borür tabakalarının taraklı bir morfolojide olduğu gözlenmiştir.
Ancak borlama sıcaklığı ve özellikle altlıktaki Si ilavesiyle taraklı yapı kabalaşmıştır. Silisyum bor tabakası içerisinde çözünmemiş ve borür tabakası ile altlık malzeme arasında birikerek geçiş bölgesi olarak tanımlanan bölgeyi oluşturmuştur. Bu bölgenin sertlik değeri yaklaşık 500 HV ölçülmüştür. Her iki altlık üzerinde oluşan borür tabakasının sertlik değeri ortalama 2200 HV’dir. Borür tabakasının kalınlığı her iki malzemede artan borlama sıcaklığıyla birlikte doğrusala yakın bir şekilde artmıştır. Altlıkta bulunan silisyum borür tabaka kalınlığını saf demire göre azaltmıştır. Saf demir ile karşılaştırıldığında Fe-8Si altlık yüzeyinde oluşan borca zengin FeB fazı, Fe2B fazına göre daha fazla oluşmuştur.

Anahtar Kelimeler

• Mikroark oksidasyon, zirkonyum, zirkonyum oksit, seramik kaplama

Kaynakça

1. A.K. Sinha, Boriding (boronizing), in: A.K.
2. Sinha (Ed.) ASM International Handbook,
3. ASM International, OH, pp. 437-447, 1991.
4. O. Ozdemir, M.A. Omar, M. Usta, S. Zeytin, C.
5. Bindal, A.H. Ucisik, An investigation on boriding
6. kinetics of AISI 316 stainless steel, Vacuum, 83,
7. -179, 2008.
8. G. Principi, A. Gupta, C. Badini, Structural Study

9. of Borided Layers Obtained on Synthetic Fe-Ni
10. Alloys, Hyperfine Interactions, 69, 479-483,
11. -
12. C.M. Brakman, A.W.J. Gommers, E.J.
13. Mittemeijer, Boriding of Fe and Fe-C, Fe-Cr, and
14. Fe-Ni Alloys - Boride-Layer Growth-Kinetics,
15. Journal of Materials Research, 4, 1354-1370,
16. -
17. M. Bektes, A. Calik, N. Ucar, M. Keddam, Packboriding
18. of Fe-Mn binary alloys: Characterization
19. and kinetics of the boride layers, Materials
20. Characterization, 61, 233-239, 2010.
21. O. Ozdemir, M. Usta, C. Bindal, A.H. Ucisik,
22. Hard iron boride (Fe2B) on 99.97wt% pure iron,
23. Vacuum, 80, 1391-1395, 2006.
24. E. Atik, U. Yunker, C. Meric, The effects of
25. conventional heat treatment and boronizing on
26. abrasive wear and corrosion of SAE 1010, SAE
27. , D2 and 304 steels, Tribology
28. International, 36, 155-161, 2003.
29. I. Campos, G. Ramirez, U. Figueroa, J. Martinez,
30. O. Morales, Evaluation of boron mobility on the
31. phases FeB, Fe2B and diffusion zone in AISI
32. and M2 steels, Applied Surface Science,
33. , 3469-3475, 2007.
34. Y. Gencer, Influence of manganese on pack
35. boriding behaviour of pure iron, Surface
36. Engineering, 27, 634-638, 2011.
37. Y. Gencer, M. Tarakci, A. Calik, Effect of
38. titanium on the boronizing behaviour of pure iron,
39. Surface and Coating Technology, 203, 9-14,
40. -
41. I. Ozbek, C. Bindal, Mechanical properties of
42. boronized AISI w4 steel, Surface and Coating
43. Technology, 154, 14-20, 2002.
44. S. Taktak, Some mechanical properties of borided
45. AISI H13 and 304 steels, Materials&Design, 28,
46. -1843, 2007.
47. M. Tarakci, Y. Gencer, A. Calik, The packboronizing
48. of pure vanadium under a controlled atmosphere, Applied Surface Science, 256, 7612-
49. , 2010.
50. K. Genel, Boriding kinetics of H13 steel,
51. Vacuum, 80, 451-457, 2006.
52. V.I. Dybkov, W. Lengauer, P. Gas, Formation of
53. boride layers at the Fe-25% Cr alloy-boron
54. interface, Journal of Materials Research, 41,
55. -4960, 2006.
56. P. Goeuriot, R. Fillit, F. Thevenot, J.H. Driver, H.
57. Bruyas, The Influence of Alloying Element
58. Additions on the Boriding of Steels, Materials
59. Science and Engineering, 55 (1982) 9-19.
60. C. Badini, C. Gianoglio, G. Pradelli, Preferential
61. Distribution of Chromium and Nickel in the
62. Borided Layer Obtained on Synthetic Fe-Cr-Ni
63. Alloys, Journal of Materials Research, 21,
64. -1729, 1986.
65. I. Campos-Silva, M. Ortiz-Dominguez, M.
66. Keddam, N. Lopez-Perrusquia, A. Carmona-
67. Vargas, M. Elias-Espinosa, Kinetics of the
68. formation of Fe(2)B layers in gray cast iron:
69. Effects of boron concentration and boride
70. incubation time, Applied Surface Science, 255,
71. -9295, 2009.
72. I. Ozbek, Bindal,C., Kinetics of borided AISI M2
73. high speed steel, Vacuum, 86, 391-397, 2011.