Grafen takviyeli orta entropili alaşımların bor kaplanabilirliğinin araştırılması

Bu araştırmada, iki farklı üretim yöntemi kullanılarak, farklı oranlarda nano partikül yapılı grafen ilavesi yapılarak Fe/Co alaşımları üretilmiştir. Elde edilen alaşımların bor kaplanabilirliği ve partikül takviyesinin kaplama tabakası kalınlığına etkisi araştırılmıştır. Çalışmada takviye elemanı olarak da nano boyutta (3nm) grafen tercih edilmiştir. Takviye oranı değişken durum olarak düşünülmüştür. Takviyesiz, % 2 ve % 4 grafen takviyeli alaşımların üretiminde hem döküm yöntemi hem de toz metalürjisi yöntemi kullanılarak numuneler üretilmiştir. Üretimi yapılan alaşımlar kutu borlama yöntemi ile 800 ˚C sıcaklıkta 2 saat süre ile borla kaplanmıştır. Çalışma da üretilen numunelerin karakterizasyon işlemleri tarayıcılı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağılımlı X ışını (EDS), X-ışını difraktometresi (XRD) ve Vickers mikro sertlik yöntemleri ile gerçekleştirilmiştir. Döküm yöntemi ile üretilen alaşımların XRD analiz sonuçlarında CoFe, CoFe2O4 ve Fe3O4 fazlarına ait pikler tespit edilirken, toz metalurji ile üretilen alaşımlarda ise CoFe, CoFe2O4, Fe3O4, FeO ve C fazlarına ait pikler belirlenmiştir. Döküm yöntemi ile üretilen alaşımların sertlikleri 264 HV0,05 ile 314 HV0,05 arasında değişirken, toz metalurjisi yöntemi ile üretilen alaşımların sertlik değerleri ise 258 HV0,05 ile 270 HV0,05 aralığındadır. Borür tabaka kalınlığı döküm yöntemi ile üretilen alaşımlarda 22 µm ile 30 µm arasında, toz metalurjisi ile üretilen alaşımlarda ise 23 µm ile 34 µm arasında değişmektedir. Döküm yöntemi ile üretilenlen alaşımların XRD analizlerinde FeB, Fe2B, CoB ve Co2B fazlarına ait pikler gözlemlenmiştir. Toz metalurji yöntemi ile üretilen alaşımların XRD analiz sonuçlarında ise FeB, Fe2B ve CoB fazlarına ait pikler tespit edilmiştir. Bor kaplama işlem sonrasında numunelerin yüzey sertliklerinin belirgin bir şekilde arttığı gözlemlenmiştir. Döküm yöntemi ile üretilerek bor kaplanan alaşımların yüzey sertlikleri 1918 HV0,05 ile 2020 HV0,05 aralığında iken toz metalurji ile üretilerek borlanan alaşımlardaki yüzey sertliklerinin ise 2042 HV0,05 ile 2124 HV0,05 arasında değiştiği tespit edilmiştir.