Borlama işleminin 34CrNiMo6 çeliğinin bazı mekanik özellikleri üzerine etkisi
The effect of boronization process on some mechanical properties of 34CrNiMo6 steel
- Tez No: 657544
- Danışmanlar: PROF. DR. NAZIM UÇAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 62
Özet
Bu çalışmada orta karbonlu çelik sınıfından 34CrNiMo6 (AISI 4340) çelikleri kullanılmıştır. Uygun ebatlarda kesilen çelikler ön bir ısıl işlemden sonra çelik parçalar fırında Ekabor II tozu ortamında 850, 900 ve 950 0C sıcaklıklarda ve her bir sıcaklık için 2, 4 ve 6 saatlik sürelerde borlama işlemine maruz bırakılmışlardır. Uygun şekilde soğutulan, yüzey temizleme ve kalıplama işlemine tabi tutulan borlanmış çeliklerin yüzey analizleri optik ve SEM ile faz yapısı ise XRD ve EDS ile belirlenmiştir. Borlanmış çeliklere uygulanan çekme işlemi ile çeliklerin akma, çekme ve uzama özellikleri yanında çarpma enerjisi de belirlenerek borlama işleminin etkisi ortaya konulmuştur. Mekanik özellikler açısından çelikler üzerinde bir başka özellik olan sertlik değerleri de belirlenmiştir. Çelik yüzeylerinde borlamanın oluşturduğu ciddi değişimleri görmek için çeliklere sertlik testleri de uygulanmıştır. Uygulalan Vickers sertlik testleri sonucunda borlanmış çeliklerin makine elemanı olarak kullanılıp kullanılamayacağı bilgisi elde edilmeye çalışılmıştır. Yapılan analizler sonucunda borlama işleminin başarıyla gerçekleştirildiği gözlenmiş ve borlama sıcaklık ve süresine bağlı olarak 22 to 145 μm aralığında bir bor tabakası elde edilmiştir. Bu tabakalar içinde baskın olarak FeB ve Fe2B fazlarına ilave olarak (Cr, Fe)23C6(Cr15.58Fe7.42C6), Fe3O4 magnetit ve Fe-Ni elemental fazlar elde edilmiştir. Bu elde fazların bir sonucu olarak borlanmış 34CrNiMo6 çeliklerinde yaklaşık 12 kat lık bir sertlik artışı elde edilmiştir. Bu iyileşme çekme işlemi ile elde edilen değerler ile de doğrulanmıştır. Yapılan kinetik çalışmalar sonucu elde edilen diffüzyon sabiti ve aktivasyon enerjisi değerleri orta karbonlu çelikler için elde edilen değerlere yakın olmakla birlikte bu değerlerin çalışma şartlarına (borlama ortamı, borlama yöntemi vs) bağlı olduğu gösterilmiştir. Elde edilen kinetik değerlere bakarak, bu sınıf çelikler için uygun bir borlama şartlarının elde edilebileceği sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, medium carbon steel grade 34CrNiMo6 (AISI 4340) steels were used. After a preliminary heat treatment, steel parts cut in appropriate sizes were subjected to the boriding process at temperatures of 850, 900 and 950 0C and for 2, 4 and 6 hours for each temperature in an oven environment containing Ekabor II powder. The surface analysis of the borided steels, which are properly cooled and subjected to surface cleaning and molding processes, were determined by optical and SEM and phase structure was determined by XRD and EDS. With the tensile process applied to borided steels, the effect of the boring process has been revealed by determining the yield, tensile and elongation properties of the steels as well as the impact energy. Hardness tests were also applied to steels to see the serious changes caused by boring on steel surfaces. As a result of the applied Vickers hardness tests, it has been tried to obtain information whether borided steels can be used as machine elements. As a result of the analysis, it was observed that the boriding process was successfully carried out and a boride layer in the range of 22 to 145 μm was obtained depending on the boriding temperature and time. In these layers, Cr, Fe) 23C6 (Cr15.58Fe7.42C6) in addition to the predominantly FeB and Fe2B phases. Fe3O4 magnetite and Fe-Ni elemental phases were obtained. As a result of these obtained phases, an approximately 12-fold increase in hardness was obtained in the borided 34CrNiMo6 steels. This improvement was confirmed by the values obtained by the tensile process. The diffusion constant and activation energy values obtained as a result of the kinetic studies are close to the values obtained for medium carbon steels, but it has been shown that these values depend on the working conditions (boring environment, boring method, etc.). By looking at the kinetic values obtained, it was concluded that a suitable boring conditions can be obtained for this grade of steels.
Benzer Tezler
- Borlama işleminin karbür kesici takımların titanyum alaşımlarını işleme performansına etkisinin araştırılması
Investigation of effect of boriding on titanium machining performance of carbide cutting tools
ESMA BAYTOK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEVAT FAHİR ARISOY
PROF. DR. ERHAN BUDAK
- Borlama işleminin çeliklerin yüzey kalitesi ve aşınma davranışına etkisinin incelenmesi
The effect of boronizing process to the steels surface quality and wear behavior
TARKAN AYTER
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Makine MühendisliğiCelal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SALİM ŞAHİN
- Borlama işleminin kobalt esaslı Haynes 25 süperalaşımındaki içyapı ve aşınma davranışlarına etkisi
The effect of boronizing on the microstructure and wear behavior of co-based Haynes 25 superalloy
İLHAN GİRİŞKEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİskenderun Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜREL ÇAM
- 21NiCrMo2 (AISI 8620) çeliğinden yapılmış dişli çarklara karbürleme ile beraber borlama işleminin uygulanması
Boriding process application to gears made of 21NiCrMo2 (AISI 8620) together with carburizing
ARZUM ULUKÖY
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Mühendislik BilimleriPamukkale ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. AHMET ÇETİN CAN
- Bazı alaşımlı çeliklerin yüksek sıcaklık aşınma davranışına borlama işleminin etkisi
The effect of boriding process on high temperature wear behaviour of some alloy steels
EMRE DİLEKTAŞLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT BAYDOĞAN