Katı ortamda borlanmış DDK 60 dökme demirin borür tabakası büyüme kinetiği ve aşınma özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the boride layer growth kinetic and wear properties of the pack boronized DDK 60 cast iron
Yazar: TOLGA ÖZMEN
Danışman: Y.DOÇ.DR. NEDRET AYDINBEYLİ
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
KATI ORTAMDA BORLANMIŞ DDK 60 DÖKME DEM R N BORÜRTABAKASI BÜYÜME K NET Ğ ve AŞINMA ÖZELL KLER N NNCELENMESTolga ÖZMENÖZETBu çalışmada, DDK 60 küresel grafitli dökme demir malzemesinde borlamaparametrelerinin yüzey ve aşınma özellikleri üzerindeki etkisi ve borür tabakalarınınbüyüme kinetikleri incelenmiştir. Borlama işlemi; 850, 900 ve 950 Â° `de 2, 4, 6, 8 saatCsürelerde ve katı ortamda Ekabor 2 Â® toz bor verici kullanılarak yapılmıştır. Malzemeyüzeyinde oluşan borür tabakaları optik mikroskop ve XRD analizleriyle incelenmiştir.Borür tabaka kalınlığı ve sertlik değerleri belirlenerek tabaka büyüme aktivasyonenerjisi tespit edilmiştir. Abrasif aşınma deneyleri, SiC'lü aşındırıcı kağıt kaplı metaldisk kullanılarak 42 N sabit yük altında yapılmıştır.şlem sıcaklık ve süresinin artmasıyla borür tabaka kalınlığı ve sertliğinin arttığıbelirlenmiştir. şlem sıcaklığına ve borlama süresine bağlı olarak, borür tabakasınınkalınlığı 34,75 Âµm ile 123,9 Âµm arasında değişmektedir. Borlanmış numunelerin sertliğiyüzeyden içeriye doğru ilerledikçe azalmaktadır. Ayrıca, borür tabakasının faz türüne vekalınlığa bağlı olarak aşınma miktarının değiştiği belirlenmiştir. Büyüme hız sabiti (K);2x10-9 ile 6x10-9 cm2.sn-1 arasında değişmektedir. Borür tabakası büyüme aktivasyonenerjisi ~126 kJ.mol-1 bulunmuştur.Anahtar Kelimeler: Dökme demir, bor, borlama, büyüme kinetiği, aşınma.

Abstract:
INVESTIGATION OF THE BORIDE LAYER GROWTH KINETIC ANDWEAR PROPERTIES OF THE PACK BORONIZED DDK 60 CAST IRONTolga ÖZMENSUMMARYIn this study, effect of process parameters on the surface and wear properties ofDDK 60 (ductile iron) material and the growth kinetics of boride layers wereinvestigated. Boronizing process was performed by means of a powder-pack methodusing EKabor 2 Â® powder as a boronizing agent at the temperatures of 850, 900 and950 ºC for 2, 4, 6, 8 hours. The boride layers formed on the surface of the material wasinvestigated by optical microscopy and X-ray diffraction analysis. To obtain the layergrowth activation energy boride layer thickness and hardness values was determined.Abrasive wear tests carried out using the SiC paper coated disc at constant load of 42 N.It was observed that boride layer thickness and hardness are increased withincreasing boronizing time and temperature. Depending on process temperature andboronizing time the thickness of boride layers ranged from 34,75 to 123,9 Âµm. Thehardness of borided specimens decreased with the distance from the surface to theinterior of the test material. And also, depending on the kind and thickness of boridelayer, change in wear rate was observed. The growth rate constant (K) ranged from2x10-9 to 6x10-9 cm2.sn-1. The boride layer growth activation energy was found ~126kJ.mol-1.Keywords: Cast iron, boron, boriding, growth kinetics, wear