AISI 5630 bims kalıbının borlanması ve kalıp ömrünün arttırılmasında borlama işleminin etkilerinin araştırılması

Bu çalışmada kapsamında AISI 5630 çeliği kullanılarak 168x176x24 cm ölçülerinde hazırlanan bims kalıbı kutu segmentasyon yöntemi ile borlama işlemine tabi tutulmuştur. Borlama işlemi sonrasında kalıplarla birlikte potaya yerleştirilen numuneler optik mikroskobi, mikrosertlik, SEM, EDX, Mapping ve XRD analizlerine tabi tutulmuştur. Aynı zamanda, borlama işlemi gerçekleştirilen bims kalıpları gerçek ortamında bims üretiminde kullanılmıştır. Optik mikroyapı çalışmaları neticesinde borlama tabakası kalınlığı 950 o C'de ortalama 112 mikron iken 1000 o C'de 4 saat süreyle yapılan borlama işlemi sonrasında 119,5 mikron olarak gözlemlenmiştir. Borlama işlemi yapılan numunelerin yüzeylerinden alınan mikrosertlik ölçümleri neticesinde 950 o C'de borlama yapılan numunede ortalama 2590 HV ve 1000 o C'de borlama yapılan numunede ise ortalama 3177 HV sertlik değerleri elde edilmiştir. SEM mikroyapı çalışmaları neticesinde 950 o C'de ve 1000 o C'de 4 saat süreyle yapılan borlama işlemi sonrasında son derece homojen bir borlama tabakasının meydana geldiği ve aynı zamanda ana malzemeye doğru borlama tabakasının dişli bir form sergilediği görülmüştür. Yine kontrollü soğutma hızına bağlı olarak ana malzeme mikroyapısının ferrit+perlitik yapıda olduğu tespit edilmiştir. EDX ve Mapping analiz verileri sonucunda borlama tabaksında Fe ve B elementinin yoğun olması oluşan tabakanın borür tabakası olduğu sonucunu desteklemiştir.XRD analizleri neticesinde çelik yüzeyinde oluşan tabakanın her iki sıcaklıkta da F 2 B fazı olduğu sonucu ortaya çıkmıştır. Bu durum SEM ve EDX analiz sonuçlarını da desteklemektedir.Bims kalıplarının borlama işlemi sonrasında gerçek ortamında test edilmesi neticesinde 1000 o C'lik sıcaklıkta 4 saat süreyle yapılan borlama işleminde maksimum 353.000 basım adedine ulaşmıştır.