Borlanmış AISI 1030 Celiğinin Abrazif Aşınma Özellikleri

Year 2008, Volume: 21 Issue: 1, 71 - 85, 30.06.2008

Osman Nuri Çelik , Ömür Akbayır Hakan Gaşan , Ümit Er , Necdet Aydınbeyli

Abstract

Bu calısmada, katı ortamda borlanmıs AISI 1030 celiğinde ısıl islem parametrelerinin yuzey ve abrazif asınma ozellikleri uzerine etkisi incelenmistir. Borlama islemi 900, 950, 1000 ve 1050 oC’de 2, 4 ve 6 saat surelerde, katıortamda EKaborR2 toz bor verici karııla yapımıtı. Borur tabakasıfazlarıı turu mikroyapıanalizleriyle tespit edilmistir. Asıma deneyleri, asıdıııkağı kaplımetal disk uzerine 42 N sabit yuk ile temas ettirilen kübik numuneler uzerinde yapımıtı. Yapıan deneyler sonucunda, 80.6 Bm ile 340.9 Bm arasıda borur tabakasıkalılığıtespit edilmistir. Borur tabakasıkalılığıislem sıaklığıve suresine bağıolarak artmaktadı. Borlanan numunelerin yuzey sertliklerinin de islem sıaklığıve suresine bağıolarak arttığıgorulmustur. Yuzeyde en dusuk 1227 HV en yuksek 1625 HV sertlik olculmustur.

Yapılan asınma
deneyleri sonucunda ısıl islemsiz numunelerin SiC asındırıcı karsısında Al2O3 asındırıcıya
gore daha az asındığı ancak borlanmıs numunelerde bu durumun ters olduğu gorulmustur.
Asınma direncinin, yuzeyde olusan borur tabakası ozelliklerine bağlı olarak ısıl
islemsiz numunelere gore yuksek oranlarda arttığı tespit edilmistir.

Keywords

Borlama, abrazif asınma, AISI 1030

Abrasive Wear Properties Of Boreded AISI 1030 Steel

Abstract

In this study, the effect of heat treatment conditions on abrasive wear and

surface properties of borided AISI 1030 steel was analysed. Boriding was made at 900, 950,

1000 and 1050 oC, in 2,4 and 6 hours by using EKaborR2 powders. Borided layer phases

were investigated by microsutructural image analysis. Wear experiments were made on cubic

specimens which was forced with 42 N done to emery paper coated rotating disc. Borided

layer thickness increases depending on boriding heat treatment temperature and time. The

surface hardness of borided specimens increases as well. Results of the experimental studies

show that boride layer thickness changes in the range of 80.6 mm and 340.9 mm. Minimum

1227 HV and maximum 1625 HV of hardness values were measured on borided layer surface.

The wear resistance of none treated specimens were higher on SiC than Al2O3 media, this

result was reversed for the treated ones. It was found that the wear resistance in AISI 1030

steel increased much more than none treated specimens depending on borided layer

properties.

Keywords

Boriding, abrasive wear, AISI 1030

References

• [1] Özbek, Đ., “Borlama yöntemi ile (AISI M50, AISI M2) yüksek hız çeliklerinin ve AISI W1 çeliğinin yüzey performanslarının gelistirilmesi”, Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya, 161 s., 1999.
• [2] Bejar, M.A., Moreno, E., “Abrasive wear resistance of boronized carbon and low alloy steels”, Journal of Material Proccessing Technology, 173 (2006) 352-358.
• [3] V. Jain, G. Sundararajan, Influence of the pack thickness of the boronizing mixture on the boronizing of steel, Surf. Coat. Technol. 149 (2002) 21–26.
• [4] Martini, C., Palombarini, G., Poli, G. and Prandstraller, D., “Sliding and abrasive wear behaviour of boride coatings”, Wear 256 (2004) 608–613.
• [5] Sert, H., Can, A., Arıkan, H., Selçuk, B. ve Toprak, H., “Wear behavior of different surface treated cam spindles”, Wear 260 (2006) 1013–1019
• [6] Kulka, M., Pertek, A., “Characterization of complex (B + C + N) diffusion layers formed on chromium and nickel-based low-carbon steel”, Applied Surface Science 218 (2003) 113–122
• [7] Bourithis, L., Papaefthymiou, S., and Papadimitriou, G.D., “Plasma transfer arc boriding of a low carbon steel: microstructure and wear properties”, Applied Surface Science, 200 (2002) 203-218.
• [8] Özsoy, A., “Çeliğin borlanmasında borür tabakası, geçis zonu ve ana matriksin özelliklerinin iyilestirilmesi”, Anadolu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, Eskisehir, 1991.
• [9] Eyre, T.S., “Effect of boronising on friction and wear of ferrous metals”, Wear, Vol.34, pp. 383-397, 1975.
• [10] Evtifeev, S.L., and Sin’konvskii, A.S., “Method of improving the heat resistance of parts working under conditions of discontinuous lubrication”, Metal Science and Heat Treatment (USSR), Vol. 27, No. 7-8, pp. 627-629, 1985.
• [11] Nair, F., Karamıs, M.B., ve Tasdemirci, A., “Endüstriyel uygulamalarda borlanmıs çeliklerin asınma davranıslarının incelenmesi”, 8. Denizli Malzeme Sempozyumu, 26-28 Nisan 2000, Denizli, Bildiri Kitabı, ss. 334-343.
• [12] Shadrichev, E.V. and Rumyantsev, S.I., “Wear kinetics of a two phase boride layer”, Metal Science and Heat Treatment (USSR), Vol. 24, No. 7-8, pp. 495- 498, 1982.
• [13] http://www.accuratus.com/ 20/02/2007.