Refrakter tantalyum metalinin katı ortamda borlanması

Abstract

Bu çalışmada, borlanmış tantalyumun mekanik ve kinetik özellikleri incelendi. Borlama işlemi ekabor tozlarından meydana gelen katı bir ortamda 1040 °C, 1090 °C ve 1140 °C'lerde 2, 4, 8, 12 ve 16 saat süreyle uygulandı. X-ışınları analizleri; tantalyum metali üzerinde oluşan borür tabakasının, çoğunlukla TaB2 olduğunu göstermektedir. Ancak, bazı sıcaklık ve sürelerde TaB fazını da görmek mümkündür. Metalografik çalışmalar tantalyum yüzeyi üzerindeki neredeyse bütünüyle dişli ve poroz yapıdaki borür tabakasını açığa çıkardı. Deneysel sonuçlar borlama süresi ve sıcaklığı ne kadar yüksek olursa o kadar kalın borür tabakası oluşturduğunu gösterdi. Bu çalışmada borlama tabakasının sıcaklıkla ve süreyle beraber değiştiği görülebiliyor. Borür tabakası kalınlığı bazı değişkenlerle birlikte 8.63 ile 47.74 ?m aralığında değişiyor. Borlanmış numunelerin yüzeyden itibaren içeriye doğru sertlikleri mesafeyle beraber düşmektedir. Altlık malzemenin üzerindeki borürün ortalama sertliği 3410 ile 5937 Hv aralığında değişirken, altlık malzemenin sertliği 107 ile 138 Hv aralığında değişmektedir. X-ışınları analizleri incelenerek TaB2 fazı gözükmektedir, TaB fazı da bazı sıcaklık ve sürelerde gözükmektedir.In this study, mechanical and kinetics properties of borided Ta were investigated. Boronizing was carried out in a solid medium consisting of Ekabor powders at 1040 °C, 1090 °C and 1140 °C for 2, 4 , 8, 12 and 16 hours. X-ray analysis showed that the boride layer formed on the tantalum was generally TaB2. However it was possible to observe the TaB phase at some temperatures and times. Metallographic studies revealed an almost sawtooth and porous boride layer on the surface of the tantalum. Experimental results showed that longer boronizing time, and the higher temperature resulted in thicker boride layers. It can be seen that the thickness of boride layers change with the time and temperature.The thickness of boride layer ranged from 8.63 to 47.74 ?m with some scatters. The hardness of borided specimens decreased with the distance from the surface to the interior of the test material. The average hardness of the boride on the substrate ranged from 3410 to 5937 HV while the hardness of the substrate varied from 107 to 138 HV. Examining X-Ray analyses, TaB2 phase was observed and TaB phase was detected at some temperatures and times.