Volfram metalinin borlanması ve borlama kinetiğinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, borlanmış volfram metalinin 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; volfram metali üzerinde oluşan borür tabakasının, çoğunlukla WB olduğunu göstermektedir. Ancak, bazı sıcaklık ve sürelerde W2B fazını da görmek mümkündür. Metalografik çalışmalar volframın yüzeyi üzerindeki neredeyse bütünüyle düz, 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 görülebilmektedir. Borür tabakası kalınlığı bazı değişkenlerle birlikte 12.66 ile 157.56 µm aralığında değişmektedir. Borlanmış numunelerin sertliklerinin yüzeyden itibaren içeriye doğru mesafeyle beraber düştüğü gözlemlenmiştir. Altlık malzemenin üzerindeki borürün ortalama sertliği 1882 ile 4982 HV aralığında değişirken, altlık malzemenin sertliği 456 ile 577 HV aralığında değişmektedir.In this study, mechanical and kinetics properties of borided tungsten 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 tungsten samples was generally WB. However it was possible to observe the W2B phase at some temperatures and times. Metallographic studies revealed an more likely sawtooth and some porous boride layer on the surface of the tungsten. Experimental results showed that longer boronizing time, and the higher temperature resulted in thicker boride layers. It can be observed that the thickness of boride layers change with the time and temperature.The thickness of boride layer ranged from 12.66 to 157.56 µm 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 1882 to 4982 HV while the hardness of the substrate varied from 456 to 577 HV.