Bortemperlenmiş küresel grafitli dökme demirin mekanik özelliklerinin araştırılması

Abstract

Bu çalısmada, bortemperleme ısıl isleminin alasımsız küresel grafitli dökme demirin mikroyapı ve mekanik özelliklerine etkisi arastırılmıstır. Standart Çekme ve Charpy darbe deney numuneleri 900 ºC de 1, 3 ve 5 saat borlandıktan sonra üç farklı sıcaklıkta (300, 350 ve 450 ºC) temperlenmistir. Kırılan darbe deney numuneleri, sertlik ölçümlerinde, mikroyapısal incelemede ve X-ısını difraksiyon analizinde kullanılmıstır. Bortemperlenmis küresel grafitli dökme demirin yüzeyinde borür tabakasının küresel grafitleri içeren FeB ve Fe2B dan meydana geldigi ve tabakanın dissel morfolojiye sahip oldugu görülmüstür. Yüzeyde olusan borür tabakasının kalınlıgı artan borlama süresi ve azalan temperleme sıcaklıgı ile artmıstır. Borür tabakasının sertligi 1130–1762 HV0,05 arasında ölçülmüstür. Malzemenin mekanik özelliklerine borlama süresinden ziyade temperleme sıcaklıgının daha fazla etki ettigi gözlenmistir. Optimum mekanik özellikler, genellikle 1 saatlik borlamayı takiben 300 ºC de 1 saat temperleme islemi ile elde edilmistir.

In this study, the effects of boro-tempering heat treatment on microstructural and mechanical properties of ductile iron were investigated. Standard tensile test samples and unnotched charpy specimens were boronized at 900 ºC for 1, 3 and 5 hours and then tempering at three different temperatures (300, 350 and 450 ºC) for 1 hour. Fractured impact test samples were used in measuring of hardness, examination of microstructure and XRD analysis. The boride layer formed on the surface of boro-tempered ductile cast iron is denticular form and consisted of FeB and Fe2B phases. The thickness of boride layer increases as the boronizing time increases and tempering temperature decreases. The hardness of boride layers was measured ranged from 1130 to 1762 HV0.05. It was observed that tempering temperature is more effective on the mechanical properties of material than boronizing time. Optimum mechanical properties were obtained with 1 hour boronizing and following tempering at 300 ºC for 1 hour.