AISI 1040 çeliğinin yüzeyinde oluşturulan borür tabakasına difüzyon tavlamasının etkisi

AISI 1040 çeliği endüstride yaygın olarak kullanılan bir çelik olmasına rağmen düşük yüzey sertliğine sahip olmasından dolayı bazı sınırlamalara sahiptir. Daha geniş alanlarda kullanmak için çeşitli yüzey işlemleri yapılmaktadır. Biz de bu çalışmada, 900 °C ve 950 °C de Ekabor -2 tozu kullanılarak kutu borlama yöntemiyle 4 saat borlama işlemi gerçekleştirilmiştir. Borlama işlemini takiben %95 SiC ve % 5 Bentonit karışımı toz içerisinde 950 °C ve 1000 °C de 4 saat bekletme süresinde Difüzyon Tavlama işlemi gerçekleştirilmiştir. AISI 1040 çeliğinin yüzeyinde Borlama ve Difüzyon Tavlama İşlemi (DI) sonucunda elde edilen borür tabakasının morfolojisi optik ve SEM mikroskobu kullanılarak tayin edilmiştir. Elde edilen borür tabakasının sertliği Mikro sertlik cihazı kullanılarak, borür tabakasında oluşan fazlar, XRD metodu ile tespit edilmiştir. 1000 C de 4 saat yapılan DI işlemi ile tek fazlı Fe2B fazından oluşan bir borür tabakası elde edildiği XRD analizlerinde görülmüştür. AISI 1040 çeliğinin yüzey sertliği 233 HV0.05 iken borlama ve DAP işlemi ile birlikte 1950 HV0.05 e kadar yükselmiştir. 0,3 m/s kayma hızında 10 N yük altında kuru ortamda 500 metre kayma mesafesinde aşınma deneyleri Bilye-disk aşınma yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Borlama işlemi ve Difüzyon tavlama sıcaklığı ile aşınma direnci artmıştır. Yüksek Difüzyon tavlama sıcaklığında en iyi aşınma direnci sağlamıştır. Borlanmış ve DAP uygulanmış AISI 1040 çeliğinin % 3.5 NaCl ortamında yapılan elektrokimyasal korozyon deneyleri yapılmıştır. En yüksek korozyon direncinin 1000 C de Fe2B fazından oluşan Tek fazlı borür tabakalarda olduğu tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: AISI 1040 çeliği, Kutu Borlama, Difüzyon Tavlama İşlemi, Aşınma,