Investigation of wear behavior of boronized AISI 316 stainless steel

In this study, the wear behavior of boronized AISI 316 stainless steel was investigated. The chemical analysis ofthe sample to be used in the experiment was carried out with optical emission spectrometry before starting theboronizing experiment. Boronizing experiment using pack-boronizing method were carried out at 950°C for 3hours. As the boron source, a powder mixture having the commercial name Ekabor 2 consisting of SiC, B4C andKBF4, was used. As a result of the boronizing treatment, the boride layer formed on the surface of AISI 316,morphologically by Scanning Electron Microscope (SEM-BEI), thickness by optical microscope integrated visualanalyze system, hardness by Vickers indenter and chemical analysis by XRD (X-ray diffraction) device, wereinvestigated. Then, friction tests were carried out to determine the wear resistance of the boride layer. As a result,it is determined that the boron layer formed on the surface of boronized AISI 316 stainless steel, consists of adouble phase iron-boride layer. This layer is a columnar morphology and homogeneous thickness. Also it hasbeen determined to have ultra-hard and high wear resistance.

Bu çalışmada borlanmış AISI 316 paslanmaz çeliğin aşınma davranışı incelenmiştir. Borlama işlemi öncesi, optik emisyon spektrometresi yardımıyla, deney numunesinin kimyasal analizi gerçekleştirilmiştir. Borlama deneyi, 950°C’de 3 saat süre ile kutu borlama yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Borlayıcı olarak, SiC, B4C and KBF4’ den oluşmuş, ticari adı Ekabor 2 olan toz karışımı kullanılmıştır. Borlama işlemi sonucunda, AISI 316 paslanmaz çeliğin yüzeyinde oluşan borür tabakasının morfolojisi, tarama elektron mikroskobu (SEM-geri saçılan elektronlar), kalınlığı optik mikroskoba entegreli görüntü analiz sistemi, sertliği Vickers batıcı uç ile ve kimyasal analizi XRD (X-ışını difraksiyonu) cihazı ile gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, borür tabakasının aşınma direncini belirlemek için, sürtünme testi gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, borlanmış AISI 316 paslanmaz çeliğin yüzeyinde oluşan demir-borür tabakasının çift fazlı olduğu belirlenmiştir. Bu tabaka, kolonsal yapılı ve homojen kalınlıktadır. Ayrıca, çok sert ve yüksek aşınma direncine sahip olduğu belirlenmiştir.