Bu çalısmada, katı ortamda borlanmıs AISI 1030 çeliginde ısıl islem
parametrelerinin yüzey ve asınma özellikleri üzerine etkisi incelenmistir. Borlanmıs
numuneler; mikroyapı, mikrosertlik ölçümleri, tabaka kalınlıgı ölçümleri, borlama
tabakasının büyüme kinetigi ve abrazif asınma deneyleri ile karakterize edilmistir. Kutu
borlama yöntemi ile yüzeyi sertlestirilmis AISI 1030 çelik numunelerin abrazif asınma
direnci incelenmisdir. Tabakanın büyüme kinetigi, islem sıcaklıgı ve süresine baglı
olan tabaka kalınlıgının ölçülmesi ile analiz edilmistir. Borlama deneyleri 900ºC,
950ºC, 1000ºC ve 1050ºC’de 2, 4 ve 6 saat sürelerde, EKabor®2 tozunda yapılmıstır.
Borür tabakası fazlarının (FeB + Fe2B) varlıgı mikroyapı analizleriyle tespit edilmistir.
Borlanmıs numunelerin sertligi yüzeyden içeriye dogru ilerledikçe azalmaktadır. 7slem
sıcaklıgına ve borlama süresine baglı olarak, borür tabakasının kalınlıgı 80,6 9m ile
340,9 9m arasında degismektedir. Borlama süresinin uzaması, yüzey tabakasının
kalınlasması ile sonuçlanmaktadır. Yapılan kinetik çalısmaları sonucu; aktivasyon
enerjisi (Q) 121,3 kJ mol-1 olarak bulunmustur. Difüzyon katsayısı (K); 1,3112x10-8 ile
5,3852x10-8 cm-2s-1 arasında degismektedir. Bu çalısmanın sonunda AISI 1030
çeliginin yüzey özelliklerinin borlama ısıl islemiyle iylestirilmis oldugu görülmüstür.
In this study, the effect of heat treatment parameters on surface and wear
properties of boronized AISI 1030 steel by pack method was investigated. The borided
samples were characterized by means of microstructure, microhardness measurements,
thickness of coating layer measurements, growth kinetics of borided layer and abrasive
wear tests. The adhesive wear resistance of surface hardened AISI 1030 steel
specimens by pack boronizing method is investigated. The growth kinetics of the layer
is analyzed by measuring the thickness of the layer as a function of the treatment time
and temperature. Boronizing was performed in EKabor®2 powders. Boronizing
treatments were conducted at 900ºC, 950ºC, 1000ºC and 1050ºC, for 2, 4 and 6 h,
respectively. The presence of borides (FeB + Fe2B) formed on the surface of steel
substrate was confirmed by microstructure analysis. The hardness of borided specimens
decreased with the distance from the surface to the interior of the test material.
Depending on process temperature and boronizing time the thickness of boride layers
ranged from 80,6 to 340,9 4m. The longer boronizing time resulted in the thicker
surface layer. It was also observed that boride layers have three different regions: (a)
boride layer; (b) transition zone; and (c) matrix. The results of kinetic studies show that
activation energy (Q) was formed to be 121,3 kJ mol-1. The growth rate constant (K)
ranged from 1,3112x10-8 to 5,3852x10-8 cm-2s-1. Consequently, the boride layer
improved the tribological properties of AISI 1030 steel.
