Borlanmış çeliklerin aşınma ve korozyon dayanımları

Abstract

38 ÖZET Bor ve bileşikleri çelik sanayiinde, cüruf yapıcı, alaşım elementi ve yüzey sertleştirici olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, Türkiye'de bol miktarda bulunan bor minerallerinin çeliklerde yüzey sertleştirme işleminde kullanılması üzerinde durulmuştur. Borlama sonrası yüzeyde FeB ve/veya Fe2B'den meydana gelen borür tabakası ve altında geçiş zonu oluşur. Aşınma direnci için malzemenin aşındırıcıdan daha sert ve sürtünme katsayısının daha düşük olması istenir. Borlama ile bu özellikler büyük ölçü de sağlanabilmektedir. Bu nedenle de endüstride birçok kullanım alanı mevcuttur. Borlanmış malzemelerde korozyon dayanımı büyük ölçüde artmakta dır. Borla yüzeyi sertleştirilmiş çeliklerin bazı asit ve sıvı metallere karşı olan direnci geniş ölçüde artmaktadır. Özellikle HCI asidi ve Al, Pb, Zn metallerinin sıvı banyolarında borlanmış malzemelerin korozyon dayanımları çok yük sektir. Ancak yüksek alaşımlı malzemelerin borlanmasıyla daha iyi korozyon özelliği her zaman elde edilemeyebilir. Bor ile yüzey sertleştirme, esas olarak borun yüksek sıcaklıkta çeliğe yayınımıdır. Bor kaynağının fiziksel durumu sıvı, gaz veya katı olabilir. Borlama banyosu ana bileşeni herhangi bir bor bileşiğidir (B4C, Na2B407, B2H6 gibi). Bor yayınımı genel olarak çeliğin borlama ortamında 850-1 000°C sıcaklıkta 2-6 saat bekletilmesiyle gerçekleştirilmektedir.- 39 - Borlu tabakanın özellikleri borlanan çeliğin bileşimi başta olmak üzere, borlama sıcaklığı ve borlama süresi ile yakından ilgilidir. Bu tezde bor ve borlama ile ilgili genel bilgiler verildikten sonra borlanmış çeliklerin aşınma ve korozyon dayanımları geniş olarak anlatılmıştır.

- 40 SUMMARY Boron and its compounds can be used as an alloying element, slag maker and surface hardener in the steel industry. In this thesis, it is emphasized the utilization of boron mineral, which exists abundantly in Turkey, on surface hardening of steels. After boronizing, on the surface of the steel a boronized layer which is made up of FeB or/and Fe2B and a transition zone underheath are formed. For the resistance to abrasion, it is desired that a given material must be harder than the abrasive material and that of the friction coefficient between the given material and the abrasive material must be fairly small. By boronizing these properties mentioned above is provided at a large amount. There fore, this method has many applications in industry. Corrosion resistance of the boronized material is being increased at a large amount. The resistances of steel of which its surface is boronized against to some acid and liquid metal are being increased at a large amount. Particularly, corrosion resistances of boronized materials are very high in its liquid baths of HCI acid and metals as Al, Pb, Zn. But by boronizing high- alloyed materials, more resistive materials to corrosion might not always be gotten. Boronizing is a surface hardening of steels, which is basically boron diffusion to the steel surface at high temperature. Boron source in the boronizing process can be either solid, liquid or gaseous. Main component of boronizing bath can be any boron compounds of minerals such as B4C, Na2B407, B2H6 etc. Boronizing of steels generally can be done at 850- 1 000°C for 2-6 hours depending on the desired depth of the boride layer.- 41 - Properties of boronized layer primarly depend on the chemical composition of the steel boronizing temperature and boronizing time. In this thesis after general knowledges about boron and boronizing are given, abrasion and corrosion resistances of boronizing steel are largely explained.