Borlanmış AISI 4140 çeliğinin farklı sıcaklık ve yüklerde aşınma davranışlarının incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada; 4140 çeliği ticari EKabor-II borlama tozu içerisinde 950 ºC’de 5 saat süreyle borlanmıştır. XRD analizleri bor tabakasının tamamının Fe2B fazından meydana geldiğini göstermiştir. Borür tabakası yaklaşık 80 μm kalınlığa ve ortalama 1780 HV0,1 sertliğe sahiptir. Aşınma deneyleri, üç farklı yük (5, 10 ve 20 N) altında oda sıcaklığı, 300 ve 600 ºC olmak üzere üç farklı sıcaklıkta gerçekleştirilmiştir. Borlanmış çeliğin hem oda sıcaklığındaki hem de yüksek sıcaklıklarda aşınma hızları borlanmamış çeliğe göre daha küçüktür. Aşınma izleri üzerinde taramalı elektron mikroskop (SEM) ile incelemeleri yüksek sıcaklıklardaki aşınma işlemlerinde yüzeyin oksitlendiğini ve aşınmanın bu oksit tabakalar üzerinde meydana geldiğini göstermiştir.

In this study, 4140 steel was borided in a pack consisting of EKabor-II boriding powder at temperature of 950 ºC for 5 h. XRD analysis showed that boride layer contained single Fe2B layer. Thickness and hardness of boride layer were 80 µm and 17800, 1 HV, respectively. Wear tests were carried out applying three different loads (5, 10 and 20 N) at room temperature, 300 ºC and 600 ºC. The wear rates of borided steel were low at room temperature and high temperatures when compared with unborided steel. SEM examinations on wear track indicated that wear surface was oxidised during wear process at high temperatures and wear occurred on oxidized layers