Mikro dalga fırınında borlanmış P20 çeliğinin elektrokimyasal korozyon davranışının incelenmesi

Abstract

AISI P20 çeliği endüstrinin birçok uygulama alanında kullanılmaktadır. Kullanıldığı yerlerde tribolojik yüzey hasarlarına maruz kalmaktadır. Karşılaştığı bu olaydan dolayı malzeme kaybını azaltmak için birçok yüzey sertleştirme işlemi gerçekleştirilmektedir. Bu çalışmada; bor kaplamaya müsait olan AISI P20 çeliğini 800, 850 ve 900oC sıcaklıklarında 2, 4 ve 6 saat bekletme sürelerinde mikrodalga fırınında kutu borlama yöntemi ile borlanmıştır. Deneylerin sonucunda, metal yüzeylerinde oluşan borürlerin morfolojisi optik mikroskobu ile incelenmiştir. AISI P20 çeliğinin sertlik değerleri mikro-sertlik cihazı ile ölçülmüştür. Tabaka üzerinde oluşan fazlar XRD yöntemi ile belirlenmiştir. Elektrokimyasal korozyon deneyleri 1M NaCl çözeltisinde 1 saat bekletme süresinde gerçekleştirilmiştir.

Borlama işlemi sonucunda çelik yüzeyinde oluşan borür tabakası FeB, Fe2B, CrB ve MnB fazlarından oluştuğu tesbit edilmiştir. Mikro dalga fırınında elde edilen bor tabakalarının kalınlığı ile borlama sıcaklığı ve borlama süresinin artışı ile arttığı görülmüştür. Mikro dalga fırınında kutu borlanmış numunelerde sertlik değerleri artmıştır. Korozyon deneyleri neticesinde bor kaplanmış çeliklerin korozyon dirençi iyileşmiştir. Borlama sıcaklığı ve süresinin değişmesiyle birlikte korozyon davranışları iyileşmiştir.

AISI P20 steel is widely used in many areas of industry. Therefore, the steel is exposed to tribological surface failures where it is used. Various surface hardening treatments are used to reduce mass loss. In this study, box boriding procedure in the microwave oven is conducted on AISI P20 steel that is suitable for boron coating at 800, 850 and at 900 C for 2, 4 and 6 hours. At the end of the experiments, the morphology of the resulting boride layer on the steel surface was examined by optical microscopy. Hardness values were measured with a micro-hardness tester, and the phases which is formed on the substrate is determined by the XRD method. Electrochemical corrosion tests were performed in 1M NaCl solution for 1 hour waiting time. As a result of boriding, the boride layer has been found to consist of FeB, Fe2B, CrB and the MnB phases. The thickness of the boride layer obtained in specimen treated in the microwave oven was found to increase with increasing boriding temperature and boriding temperature. The hardness values in the microwave oven box borided specimens have also increased. At the end of the electrochemical corrosion tests, the corrosion resistance of sample was coated with Boron is improved. Corrosion behavior was found to be changing with boriding temperature and time.