Bilyeli öğütme ve kutu borlama yöntemleri ile AISI 1018 çelik yüzeyinin kaplanması ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Ball milling and pack boriding techniques used for surface coating of AISI 1018 steel and mechanical properties were investigated
Yazar: RAMAZAN ERARSLAN
Danışman: PROF. DR. FİKRET YILMAZ ; DR. ÖĞR. ÜYESİ UĞUR ÖZTÜRK
Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Genel Fizik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu tezde, bilyeli öğütme ve kutu borlama yöntemleri ile AISI 1018 çelik yüzeyinin kaplanması, kaplanan yüzeylerin mikroyapısı, kristal yapısı, mekanik özellikleri, korozyon ve aşınma özellikleri incelendi. Yüzey kaplamasında, ticari Ekabor-2 tozu kullanıldı. Kaplamada kullanılacak tozlar üç farklı şekilde hazırlandı. İlk olarak doğrudan Ekabor-2 kullanıldı. İkinci olarak bilyeli öğütme ile inceltilen Ekabor-2 tozu kullanıldı ve son olarak, demir+Ekabor-2 toz karışımının bilyeli öğütme ile öğütülerek elde edilen toz karışımı kullanıldı. Kaplama işlemi 950 °C'de ve 2, 4, 6 ve 8 saatlik sürelerde yapıldı. Doğrudan ekabor-2 tozu ile kaplanan numunelerde, yaklaşık 100 µm kalınlığında Fe2B tabakası elde edildi. Ancak süre arttıkça bu kalınlığın azaldığı görüldü. Öğütülen Ekabor-2 tozu ve demir+Ekabor-2 toz karışımı ile hazırlanan numunelerde benzer oluşumlar görüldü. Dış yüzey üzerinde 200 µm kalınlığında FeSi tabakaları oluşurken, bu tabakanın hemen altında ince bir hat şeklinde Fe2B tabakasının oluştuğu saptandı. Sertlik analizlerinde, borür tabakanın sertliğinin, çeliğe göre 5 kat arttığı saptandı. Benzer olarak, borür tabakasının aşınma ve korozyon direncinin değerleri ısıl işlem görmeyen çelik değerlerine göre önemli derecede yüksek olduğu tespit edildi.
 Anahtar Kelimeler: AISI 1018 Çeliği, Kutu Borlama, Bilyeli Öğütme, Mekanik Özellikler. Aşınma, Korozyon.

Abstract:
In this thesis, ball milling and pack boriding technique were used for surface coating of AISI 1018 steel. Crystal structures, mechanical properties, corrosion and wear properties of the coated surfaces were investigated. Commercial Ekabor-2 powder was used for coating. The powders used in the coating process were prepared in three different ways. Ekabor-2 was used directly at first. Secondly, Ekabor-2 powder, which was refined by ball milling, was used, and finally, the powder mixture of millediron + Ekabor-2 powder was used for coating. The coating process was carried out at 950 °C for 2, 4, 6 and 8 hours. An approximately 100 µm thick Fe2B layer was obtained in the samples directly coated with Ekabor-2 powder. However, it was observed that the thickness of layer decreased as the sintering time increased. In the samples prepared with milled Ekabor-2 powder andIron+Ekabor 2 powder mixture, similar FeSi layer of 200 µm thickness was formed on the top side of surface, while a thin Fe2B zone was formed just below this layer. In the hardness analysis, it was determined that the hardness of the boride layer increased 5 times compared to the steel. Similarly, the wear and corrosion resistance of the boride layer was found to be significantly higher than the untreated steel. 
Keywords: AISI 1018 Steel, Pack Boriding, Ball Milling, Mechanical Properties, Wear, Corrosion.