Boro-Sinterlemenin Toz Metal Saf Demirin Aşınma Direncine Etkisi


Yıldırım M., İpek Ayvaz S.

5. Uluslararası Türk Dünyası Mühendislik ve Fen Bilimleri Kongresi, Antalya, Turkey, 4 - 07 December 2025, pp.24, (Summary Text)

  • Publication Type: Conference Paper / Summary Text
  • City: Antalya
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.24
  • Manisa Celal Bayar University Affiliated: Yes

Abstract

Toz metal demir esaslı numuneler üretim kolaylıkları ve mekanik üstünlükleri ile çeşitli sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Ancak toz metalurjisinin doğası gereği yapılarında bulunan gözenekler nedeniyle tribolojik özellikleri, sürtünmenin bulunduğu alanlarda kullanımlarını sınırlamaktadır. Bu nedenle farklı tekniklerle yüzey özelliklerinin iyileştirilmesi gerekmektedir. Demir esaslı numuneler için en yaygın kullanılan yüzey sertleştirme yöntemlerinden birisi borlamadır. Borlama, demir esaslı numune yüzeyine yüksek sıcaklık ve sürelerde B yayındırılması esasına dayan, yüzeyde yüksek sertlikte FeB ve/veya Fe2B tabakalarının oluştuğu bir termo-kimyasal yüzey iyileştirme tekniğidir. Toz metal demir esaslı numunelerde yine yüksek sıcaklık ve sürelerde gerçekleştirilen sinterlemenin ardından gerçekleştirilecek bir borlama işlemi ekonomik değildir. Sinterleme ve borlamanın birleştirildiği boro-sinterleme tekniği ile daha yüksek enerji verimliliği ve zaman tasarrufu ile mümkün olmaktadır. Bu çalışmada boro-sinterleme parametrelerinin, yüksek saflıktaki (99,9) demir tozlarının tribolojik özelliklerine etkileri incelenmiştir. Öncelikle saf demir tozları 600 MPa basınç ile sıkıştırıldı. Ham numuneler 1000, 1050 ve 1100 ºC sıcaklıklarda 3 saat boyunca boro-sinterlenmişlerdir. Boro-sinterleme işlemi, Ekabor-II borlama tozu kullanılarak kutu borlama tekniği ile gerçekleştirildi. Numunelerin mikroyapısal özellikleri incelenmiş, bağıl yoğun oranları tespit edilmiş ve aşınma testleri gerçekleştirilmiştir. ASTM G99-23 standartlarına uygun olarak gerçekleştirilen tribolojik testlerde, 10 N yük ve 1000 m kayma mesafesi kullanıldı. Daimler-Benz Rockwell-C adhesion testi ile borür tabaklarının adezyon kalitesi tespit edildi. Düşük boro-sinterleme sıcaklığında hem yetersiz sinterleme hem de gelişmiş aşınma dayanımı için yetersiz kalınlıkta borür tabaka kalınlıkları elde edilmiştir. Gerçekleştirilen boro-sinterleme sıcaklığı ve süresinin artması ile hem numune gözenek oranlarının düşmesi hem de borür tabakası kalınlığının artmasının etkisi ile numunelerin aşınma dayanımlarının arttığı tespit edilmiştir.