Titanyumun plazma pasta borlanması

Plazma pasta borlama işlemi bor ürünleri kullanarak (boraks, borik asit, bor karbür) rahatlıkla gerçekleşebilmektedir. Plazma borlamada kullanılan bor kaynaklarının (BCl3, BF3, B2H6) pahalı ve korozif olması bunun yanı sıra katı borlamada kullanılan bor kaynağının yurt dışından alınması plazma pasta borlamayı cazip hale getirmektedir. Bu proses de boraks ve borik asit gibi ülkemizde yüksek miktarda bulunan bor kaynaklarının kullanılıyor olması bor tüketimine ve bor kaynaklarının faydalı bir alanda kullanımına imkan sağlayacaktır. Bu çalışmada boraks pastası ile Ti (grade 2) ve Ti6Al4V (grade 5) alaşımı plazma ortamında borlama işlemi gerçekleştirilmiştir. Borlama işlemi 700°C, 750°C ve 800°C'de 3, 5 ve 7 saatlik süreler ile %30 Ar - %70 H2 gaz karışımında, 5 mbar çalışma basıncında gerçekleştirilmiştir. Borlama işleminden sonra numuneler kesitten kesilerek gerekli metalografik işlemlerden geçirilmiş olup, plazma pasta borlama işlemi sonrasında oluşan borür tabakalarının yüzey morfolojileri ve faz analizleri, optik, taramalı elektron mikroskobu ve X-ısınları difraksiyon analizi yardımıyla yapılmıştır. Optik mikroskop ve SEM incelemeleri sonucunda en dışta düz TiB2 tabakasının altında ise iğnemsi TiB fazının oluştuğu tespit edilmiştir. XRD analizleri sonucunda yüzeyde TiB, TiB2 ve altlıktan gelen α-Ti fazları tespit edilmiştir. Borlama işlem süresi ve sıcaklığın artmasıyla tabaka kalınlıklarının arttığı gözlemlenirken, tabaka kalınlıklarının 1,6 µm ile 5,4 µm arasında değerlere ulaşılmıştır. Oluşan borür tabakalarının mikro sertlikleri Knoop ölçme yöntemiyle belirlenmiş olup, sertlik değerleri 2200 - 2380 HK0,025 olarak tespit edilmiştir. Titanyum ve titanyum alaşımlı malzemenin yüzey pürüzlülükleri Perthometer M2 cihazı yardımıyla ölçülmüştür. Belirtilen sıcaklık ve süreler için titanyum borür tabakanın büyüme kinetiği incelenmiş ve aktivasyon enerjileri tespit edilmiştir. 2015, xi + 68 sayfa Anahtar kelimeler: Plazma pasta borlama, Titanyum, Titanyum Alaşımı, Titanyum borür, Difüzyon kinetiği.