Yüzey borlanmış ve farklı matriks yapılı küresel grafitli dökme demirin aşınma özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada Cu, Ni ve Mo alaşımlı küresel grafitli dökme demire 800, 825 ve 850°C' de 3, 4.5 ve 6 saat sürelerle katı borlama termo-kimyasal ısıl işlemi uygulanmıştır. Borlanmış KGDD numunelerin bor tabaka kalınlıkları ile bu tabakadaki iç yapı incelemeleri yapılmıştır. Elde edilen borlanmış numunelere sertlik ve aşınma deneyleri yapılmış; sürtünme katsayıları ve kütle kayıpları belirlenmiş, aşınma izleri optik ve elektron mikroskobu ile incelenmiştir. Ayrıca borlanmış KGDD numuneler ile döküm(perlitik), temperli martenzit, alt ve üst ösferritik matriks yapılı numunelerin sertlik ve aşınma özellikleri (kütle kayıpları, sürtünme katsayıları ve aşınma izleri) karşılaştırılmıştır. Borlanmış yüzeylerde tek fazlı Fe2B fazı oluşmuş, artan borlama sıcaklık ve süresiyle bor tabaka kalınlıkları ile yüzey sertlikleri artmıştır. Bütün numunelerde en yüksek yüzey sertliği ve en az kütle kaybının 850°C/6 saat borlanmış numunede olduğu görülmüştür.

In this study, a thermochemical heat treatment process called pack boronizing was applied on Cu, Ni and Mo alloyed ductile iron at 800, 825 and 850°C for 3, 4.5 and 6 hours. The boride layer thicknesses and microstructures on this layer of the borided ductile irons were investigated. The hardness and wear tests were performed on borided ductile irons, the friction coefficients and mass losses were determined and wear tracks were investigated by optic and electron microscopes. Also, the hardness and wear properties (mass losses, friction coefficients and wear tracks) of the borided ductile irons were compared with that of the as-cast(pearlitic), tempered martensitic, lower and upper ausferritic structured ductile irons. The single phased Fe2B was occurred on borided layers. The borided layer thicknesses and surface hardnesses were increased by the boriding temperature and time. The highest surface hardness and the lowest mass loss were obtained for the specimen borided at 850°C for 6 hours.