Saf molibdenin borlama özelliklerinin incelenmesi
Boriding properties of pure molybdenum
Yazar: BEGÜM AKCA
Danışman: PROF. DR. ADNAN ÇALIK
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, borlanmış molibdenin borlama kinetiği ve mekanik özellikleri araştırılmıştır. Borlama işlemi Ekabor 2 (%90 SiC, %5 KBF4, %5 B4C) tozundan oluşan bor bileşeni ile argon gaz akışının olduğu kontrollü atmosfer ortamında 900 0C, 1000 0C ve 1100 0C sıcaklıklarda 2, 4, 6 ve 8 saat süreyle katı borlama işlemiyle gerçekleştirilmiştir. Saf molibden üzerinde oluşan borür tabakasının mikro yapısal karakterizasyonu ve mekanik özellikleri Optik, SEM, X-ray ve EDS ve Mikro sertlik ölçümleriyle analiz edilmiştir. XRD analizleri; saf molibden üzerinde oluşan borür tabakalarının MoB and Mo2B olduğunu göstermektedir. Fakat bazı borlama sıcaklığı ve borlama sürelerinde yalnızca MoB fazını görmek mümkün olmuştur. Deneysel sonuçlarda; kutu borlama işleminde sıcaklık ve sürenin artmasıyla birlikte borür tabaka kalınlıklarında artış olduğu gözlenmiştir. Borlama süresi ve borlama sıcaklığına bağlı olarak borür tabakalarının kalınlığı 5 µm ile 42,5 µm arasında değişmiştir. Optik ve SEM analizleri sonucunda molibden borür tabakasının bazı bölgelerinde dişli, pürüzsüz (şerit) ve kompakt yapılar gözlenmiştir. Molibden yüzeyinde oluşan borür bileşenlerinin sertliği 925 HV0,05'den 1150 HV0,05'e kadar değişirken, borlanmamış molibden numunelerinin sertliği 258 HV0,05'dir. Genel olarak borlanmış numunelerin sertliği borür tabakasından ana matrise doğru giderek azalmaktadır. Sonuç olarak bu tez çalışmasında molibdenin termo kimyasal işlemle borlanabileceği tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, boriding kinetics and mechanical properties of borided pure molybdenum (Mo) were investigated. Boronizing was carried out in solid medium with boron component forming Ekabor 2 ((90% SiC, 5% KBF4, 5 %B4C) powders at 900 0C, 1000 0C, 1100 0C for 2, 4, 6, 8 hour under a controlled atmosphere containing argon gas flow. Microstructural characterization and mechanical testing of boride layer formed on pure molybdenum was carried out by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction analysis (XRD), Energy dispersive spectroscopy (EDS) and microhardness measurements. X-ray diffraction analyses showed that the boride layers on molybdenum consisted of MoB and Mo2B phases. However, the MoB phase was observed at certain boriding temperatures and times. Experimental results showed that the boride layer thickness increased with the increasing boriding temperature and time for the solid-state boriding process. The thickness of boride layers changed between 5 µm and 42,5 µm depending on boriding time and boriding temperature. OM and SEM analysis showed toothed, smooth and compact structure of the molybdenum boride layer. The hardness of the boride compounds formed on the surface of molybenum ranged from 925 HV0,05 to 1150 HV0,05, while the hardness of the untreated molybdenum samples were 258 HV0,05. Generally, the hardness of the borided samples continuously decreased moving from boride layer towards matrix. As a result of this study, it has been determined that molybdenum can be boronized with thermochemical treatment.