Nikel magnezyum alaşımının borlanmasında magnezyum elementinin etkisi

Abstract

Bu çalışmada, saf % 97 Ni ve % 3 Mg içeren Ni-Mg alaşımı borlanmıştır. TM yöntemiyle önce saf % 97 Ni ve % 3 Mg içeren toz karışımları homojen bir şekilde toz karıştırıcıda 24 saat süreyle karıştırılmıştır. Karıştırılan tozlar soğuk olarak preslendikten sonra Ar atmosferi ortamında tüp fırın içerisinde 530 °C sıcaklıkta sinterleme işlemine tabi tutulmuşlardır. Sinterlenerek üretilen numunelere sırasıyla sertlik ve yoğunluk testleri uygulanmıştır. TM yöntemiyle üretilmiş numuneler 900 ve 1000 °C sıcaklıklarda 1.5 – 4.5 saat sürelerde ticari Ekabor tozu kullanılarak borlama işlemine tabi tutulmuşlardır. Borlanan numuneler kesitten kesilerek gerekli zımparalama ve parlatma işlemlerinden sonra elde edilen borür tabaka kalınlıkları Nikon MA100 marka optic mikroskop yardımıyla ölçülmüştür. Borlama işlemi sonucunda elde edilen borür fazları Shimadzu XRD 6000 marka XRD cihazı kullanılarak elde edilmiştir. Borlanmış Nikel-Magnezyum numunelerinin XRD analizi sonucunda Ni3B, Ni2B, NiB ve Mg fazları elde edilmiştir. Borlama sıcaklığı ve süresine bağlı olarak Nikel-Magnezyum numuneler üzerinde değişen kalınlıklarda borür tabakaları elde edilmiştir. Mg içeriğinin %97 saflığındaki Nikelin borlanması ve borür tabakalarının büyümesine etki yaptığı görülmüştür. Ayrıca Mg borür tabakalarını etkileyerek mikroyapıda gözenekli bir yapı oluşmasına neden olmuştur.

In this study, Ni-Mg alloy containing 97% pure Ni and 3% Mg is boronized and by the TM method, powder mixtures containing pure 97% Ni and 3% Mg were mixed homogeneously in the powder mixer for 24 hours. The mixed powders were sintered in a tube furnace at 530 ° C in an Ar atmosphere after the powders were cold pressed. Hardness and density tests were applied to the samples produced by sintering, respectively. The boriding heat treatment was carried out in a solid medium containing an Ekabor-II powder mixture placed in an electrical resistance furnace operated at the temperature of 900 and 1000 ºC for 1.5 and 4.5 h under atmospheric pressure. The microstructures of polished and etched cross-sections of the specimens were observed under a Nikon MA100 optical microscope. The presence of borides formed in the coating layer was confirmed by means of X-ray diffraction equipment (Shimadzu XRD 6000) using Cu Kα radiation. X-ray diffraction analysis of boride layers on the surface of the tungsten revealed the existence of Ni3B, Ni2B, NiB and Mg compounds. Boron layers were obtained at varying thicknesses on Nickel- Magnesium samples depending on the boron temperature and duration. Boriding temperature and time depending on the nickel-boride layer of varying thickness over magnesium samples were obtained. In addition Mg element both boriding of 97% purity Nickel and boride layers were found to have an effect on boride layer growth. In addition, it affects the Mg boron layers, resulting in a porous structure in the microstructure.