ST52 çeliğinin tuz banyosu borlama yöntemi ile borlanabirliğinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, St52 çeliğinin tuz banyosu borlama yöntemi kullanılarak borlanabilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla, farklı sıcaklık zaman parametrelerinde boraks ve Al tozundan oluşan tuz banyosu oluşturulmuş ve numuneler farklı sıcaklık ve sürelerde tuz banyosu içerisinde borlanmıştır. Borlama işlemi sonucu elde edilen borür tabakaların mikroyapısal ve karakteristik özelliklerinin (tabaka kalınlığı, borür tabakasında elementlerin dağılımı borür tabakasının mikrodertlik değerleri vb.) belirlenmesi amacıyla borlanmış numunelerin kesit yüzeyleri optik mikroskop (OM), taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılım spektrometresi (EDS noktave haritalama) ile incelenmiş ve mikrosertlik testine tabi tutulmuştur. Böylece St52 çeliğinin tuz banyosu borlama işlemine farklı sıcaklık ve süre parametrelerinin etkileriaraştırılmıştır. Sonuç olarak, St52 çeliğinin tuz banyosu yöntemi ile yapılan borlama işleminde sıcaklığın ve bekleme süresinin artması ile birlikte kaplama kalınlığı da artmıştır. Mikroyapı analizlerinden kaplama tabakasının yüzeyde homojen olarak meydana geldiği, kaplama tabakası üzerinden alınan noktasal EDS analizleri ve kaplama tabakası yüzeyinden alınan XRD analiziyle yüzeyde meydana gelen tabakanın Fe2B tabakası olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Aynı zamanda kaplama tabakası kesitinden alınan mapping analiziyle kaplama tabakası ve ana malzeme elementer dağılımı tespit edilmiştir.

In this study, the boronability of St52 steel was investigated using the salt bath boriding method. For this purpose, a salt bath consisting of borax and Al powder was formed at different temperature and time parameters, and the samples were boronized in a salt bath at different temperatures and times. Microstructure and microelectrity analyses were performed after the boronization process. In order to determine the microstructural and characteristic properties (layer thickness, distribution of elements in the boride layer, micro-hardness values of the boride layer, etc.) of the boride layers obtained as a result of the boronizing process, the cross-sectional surfaces of the boronized samples were examined using optical microscope (OM), scanning electron microscope (SEM), energy distribution spectroscopy (EDS point and mapping) and subjected to microhardness testing.Thus, the effects of different temperature and time parameters on the salt bath boriding process of St52 steel have been investigated. As a result, the coating thickness increased along with the increase in temperature and waiting time during the boriding process of St52 steel by the salt bath method. From the microstructure analysis, it was concluded that the coating layer on the surface is Fe2B layer by point EDS analysis taken from the coating layer and XRD analysis taken from the coating layer surface that the coating layer occurs homogeneously on the surface. At the same time, the elemental distribution of the coating layer and the main material was determined by the mappinganalysis taken from the coating layer cross section.