Borlanmış DIN 1.2738 Kalıp Çeliğinin Yüzey Özelliklerinin ve Borlama Kinetiğinin İncelenmesi

Authors : İlyas TÜRKMEN

Pages : 474-486

Doi:10.35414/akufemubid.1173661

View : 14 | Download : 6

Publication Date : 2023-05-03

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada ticari borlama karışımlarına alternatif olabilecek ve borik asit içeren bir borlama karışımı kullanılarak DIN 1.2738 plastik kalıp çeliği 1123, 1173 ve 1223 K sıcaklıklarında ve 3, 6 ve 9 saat sürelerinde borlanmıştır. Borlama işlemleri sonrasında altlık malzemelerin yüzeyinde oluşan borür tabakasının morfolojisi ve kalınlığı optik ve taramalı elektron mikroskobu ile incelenmiştir. Testere dişi morfolojisinde, malzeme yüzeyine homojen dağılmış ve yaklaşık olarak 33 ile 148 m aralığında değişen kalınlık değerine sahip tabakalar elde edilmiştir. X-ışını kırınımı ve enerji dağılımlı x-ışını spektroskopisi analizleri ile borür tabakasının kimyasal analizi yapılmıştır. Sadece Fe2B fazı içeren tek fazlı bir borür tabakası oluşumu tüm numunelerde tespit edilmiştir. Borlanmış numunelere difüzyon kinetiği ile ilgili hesaplamalar yapılarak büyüme kinetiği parametreleri elde edilmiştir. Bu parametreler kullanılarak bir ampirik denklem elde edilmiştir. Bu denklem ile borür tabaka kalınlığının farklı işlem parametrelerine bağlı olarak tahmin edilebilirliği üzerine çalışmalar yapılmıştır. Ayrıca işlem parametreleri değerlendirilerek bir regresyon modeli oluşturulmuş ve borür tabaka kalınlığının tahmini için alternatif bir denklem daha elde edilmiştir. Altlık malzeme için aktivasyon enerjisinin değeri 204,07 kJ/mol olarak tahmin edilmiştir. Sıcaklık ve zamanın bir fonksiyonu olarak borür tabakasının kalınlığını tahmin etmek için kontur diyagramları çizilmiştir. Borür tabakalarının yapışma karakteristiği Daimler-Benz Rockwell-C adhezyon testi ile incelenmiştir. Sonuç olarak altlık malzeme ile borür tabakaları arasındaki ara yüzey bağının sağlam olduğu görülmüştür.
Keywords : Kutu Borlama, DIN 1 2738, Borik Asit, Difüzyon Kinetiği, Regresyon Analizi, Rockwell C Adhezyon Test