AISI M2 çeliği sanayide oldukça geniş bir alanda kullanılan takım çeliği
grubundandır. Bu çalışmada, AISI M2 (DIN 1.3343) çeliğine katı ortamda borlama
yöntemi uygulanarak, işlem parametrelerinin yüzey özellikleri üzerine etkisi
incelenmiştir. Borlanan numuneler; mikroyapı incelemeleri, mikrosertlik ve tabaka
kalınlığı ölçümleri ile karakterize edilmiştir. Borlama deneyleri 900, 1000 ve 1100 ºC
ile 2, 4, 6 ve 8 saatlik sürelerde, EKabor®-2 tozu kullanılarak gerçekleştirilmiştir.
Borür tabakası fazları (FeB ve Fe2B) ve geçiş bölgesinin varlığı, mikroyapı
incelemeleriyle tespit edilmiştir. Yapılan sertlik ölçümleri sonucu 1000ºC’de 6 saat
borlanan numunede yüzeyden 10 µm mesafede 1895 HV ile en yüksek değeri elde
edilmiştir. Ayrıca 1100ºC’de 6 ve 8 saatlik sürelerdeki numunelerde FeB fazının aşırı
kırılgan yapısı sebebiyle önemli derecede düşük sertlik değerleri ölçülmüştür.
Borlanmış numunelerin sertliği yüzeyden içeriye doğru ilerledikçe azalmaktadır.
Borlama sıcaklığına ve süresine bağlı olarak, borür tabakasının kalınlığı ise ortalama 14
µm ile 126 µm arasında değişmektedir. Sürenin uzaması ve sıcaklığın artması, borür
tabakasının büyümesi ile sonuçlanmaktadır.
Genel olarak bakıldığında, çalışmanın sonunda AISI M2 çeliğinin yüzey
özelliklerinin borlama ısıl işlemiyle iyileştiği söylenebilir. Buna karşın, borür
tabakasındaki çatlaklar ve porozite ile FeB fazının aşırı kırılgan yapısı sebebiyle, yüksek
sıcaklık ve uzun süreli borlama işlemlerinden kaçınılmalıdır.
AISI M2 steel belongs to the tool steel group, which is widely used in industry.
In this study, the effect of treatment parameters on surface characteristics has been
discussed, in the solid boriding method to AISI M2 (DIN 1.3343). The samples borided
were characterized with microstructure analyses, microhardness and measurement of
layer thickness. Boronizing tests were handled at 900, 1000 and 1100 ˚C for 2, 4, 6 and
8 hours using EKabor®-2 powder. Phases of boride layers (FeB and Fe₂B) and the
existence of transition zone were detected with microstructure analyses. As a result of
hardness measurements, for the sample borided for 6 hours at 1000˚C, at the distance of
10 µm from the surface the highest value of 1895 HV was determined. Furthermore, for
the samples borided for 6 and 8 hours at 1100˚C, significantly low values of hardness
were measured due to excessive fragile structure of FeB phase. Hardness of borided
samples reduces from the surface to the inside. Depending on the boronizing
temperature and time, thickness of boride layer ranges from 14 µm to 126 µm.
Extension of time and increase of temperature result in expansion of boride layer.
Generally speaking, depending on our study it might be concluded that the
surface characteristics of AISI M2 steel improve with heat treatment. On the other
hand, owing to cracks and porosities on the boride layer and excessive fragile structure
of FeB, high temperature and long time boronizing should be avoided.