Termokimyasal borlama işlemiyle AISI 5140, AISI 4140 ve AISI 4340 çeliklerinin yüzey performanslarının geliştirilmesi
The Improvement of surface performance of AISI 5140, AISI 4140 and AISI 4340 steels by thermochemical bonanizing treatment
- Tez No: 78692
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CUMA BİNDAL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Boronizing, Termochemical Treatment, Steels, Iron Boride, Hardness, Fracture Toughness, Impact Energy, Fatigue, Wear, Lubrication, Flash Annealing Surface diffusion treatments (i.e. nitriding
- Yıl: 1998
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 186
Özet
ÖZET Anahtar Kelimeler : Borlama, Termokimyasal İşlem, Çelik, Demir Borür, Sertlik, KırılmaTokluğu, Darbe Enerjisi, Yorulma, Aşınma, Yağlama, Kısa Süreli Tavlama Ülkemizin dünyada en fazla bor rezervine sahip ülkeler arasında yer alması ve bor bileşiklerinin üstün özelliklere sahip olması sebebiyle, birçok araştırmacı için bu bileşikler cazip bir duruma gelmiştir. Özellikle son yıllarda metalik malzemelerin termokimyasal yöntemlerle kaplanması araştırmacıların ilgi odağı olmuştur. Borlama işlemi bu yöntemlerden biri olup, diğer yüzey işlemlerine kıyasla yüksek sertlik, aşınma direnci, korozyon ve oksidasyon direnci gibi üstün özelliklere sahiptir. Bu çalışmada, 850°C ve 950°C sıcaklıklarda 2, 4, 6 ve 8 saat süre ile borlama işlemine tabi tutulan üç farklı alaşım çeliğinin (AISI 5140, AISI 4140 ve AISI 4340) yüzey performansları incelenmiştir. Borlama işlemi, boraks, borik asit ve ferro silisyum esaslı sıvı banyoda gerçekleştirilmiştir. Borlama işlemi sonrasında oluşan borür tabakasının yüzey morfolojileri ve faz analizleri, optik, taramalı elektron mikroskobu ve x-ışınla rı difraksiyon analizi yardımıyla yapılmıştır. Aynı şekilde borür tabakasının sertliği, kırılma tokluğu, darbe dayanımı, yorulma dayanımı ve aşınma direnci gibi mekanik özellikleri belirlenmiştir. Ayrıca elde edilen borür tabakasının oluşum termodinamiği ve büyüme kinetiği de incelenmiştir. Metalografik incelemelerde, kaplama-matris arayüzey morfolojisi kolonsal bir yapı sergilemekte ve borür tabakası, difüzyon (geçiş) zonu ve matristen oluşan üç farklı bölge belirgin bir şekilde birbirinden ayrılmaktadır. Borür tabakası (MXB) (M: Fe, Cr, x:l,2) borürlerinden oluşmaktadır. Ancak düşük süre ve sıcaklıklarda tek fazlı (Fe2B) borür tabakası teşekkül etmektedir. Borür tabaka kalınlıkları, borlama süresi ve sıcaklığına bağlı olarak asimtotik bir artış sergilemekte ve çeliklerin bünyesinde bulunan alaşım elementinin etkili olduğu görülmektedir. Elde edilen en yüksek sertlik değerleri seramik kompozit karaktere sahip borür tabakasına tekabül etmektedir. Borür tabakasının kırılma tokluğu değerleri malzeme bileşimi, borlama süresi ve sıcaklığına bağlı olarak değişiklik arzetmektedir. Lineer elementer analiz incelemelerinde, borür tabakası boyunca demir konsantrasyonu matristen yüzeye doğru kademeli olarak azalma göstermektedir. Borlama süresi ve sıcaklığına bağlı olarak borür tabakasının büyüme kinetiğinde, difüzyon katsayısı ve aktivasyon enerjisinin sırasıyla malzeme bileşimi, borlama sıcaklığı ve malzeme bileşimine bağlı olarak değiştiği görülmektedir. Aynı şekilde borlama süresinin artmasına bağlı olarak muhtemelen ostenit tane büyümesi ve oluşan FeB borürünün miktarının artması sebebiyle borür tabakasının darbe enerjisi düşmektedir. Aşınma deneylerinde horlanmış malzemelerdeki aşınma miktarı horlanmamış malzemelere kıyasla yedi kat daha azdır. Aşınma sırasında ölçülen sürtünme katsayısı değerleri 0.40-0.66 arasında değişirken, borlama sonrasında kısa süreli tavlama ısıl işlemi ile bu değerler 0.096-0.16 'ya düşmektedir. XVIII
Özet (Çeviri)
SUMMARY THE IMPROVEMENT OF SURFACE PERFORMANCE OF AISI 5140, AISI 4140 AND AISI 4340 STEELS BY TERMOCHEMICAL BORONIZING TREATMENT
Benzer Tezler
- Borlanmış AISI 1010 çift fazlı çeliğin korozyon davranışının incelenmesi
Corossion of behavior boronized AISI 1010 dual phase steels
BİLAL ANATÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Metalurji MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. YUSUF KAYALI
- Katı ortamda bor yayınımı ile sertleştirilen çelik yüzeylerinin kuru kayma halinde sürtünme ve aşınma davranışları
Başlık çevirisi yok
YAVUZ SOYDAN
- Elektrokimyasal borlama ile çeliklerin yüzey özelliklerinin geliştirilmesi
Improvement of surface properties of steels by electrochemical boronizing
ALP ERSÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. KELAMİ ŞEŞEN
- Bor karbür katkılı toz karışımının çeliklerin bor kaplanmasında kullanılması ve karakterizasyonu
The use of b4c added powder mixtures in boride coating of steels and its characterization
ELİF ÖZKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞÜKRÜ TALAŞ
- St 37 çeliğinin mekanik ve termal yüzey işlemleri uygulamaları ile mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of St 37 steel on mechanical and thermal surface treatments and the effects of microstructural and mechanical properties
HAKAN ÇAĞLAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OKAN ÜNAL