Yüzey modifikasyon işlemlerinden biri olarak sayılan borlama yöntemi, kapladıkları
malzemelerin servis sahasında özelliklerini geliştirerek daha uzun süre hizmet etmesini
sağlar. Borlama, metal ve alaşımların yüzeyinin sertlik, aşınma direnci ve korozyon direncini
arttırırken aynı zamanda bu özellikleri yüksek sıcaklıklarda korumak ve erozyon direncini de
arttırmak amacıyla da kullanılmaktadır. Bor, genellikle demir esaslı malzemelerde alaşım
elementi veya yüzey sertleştirme amacı ile kullanılır. Borlama işleminin mekanizması, bor
atomları ısı enerjisi etkisiyle metal yüzeyine yayınırlar ve esas metal atomlarıyla uygun
borürler oluştururlar. Bor kaynağının fiziksel durumu katı, sıvı ya da gaz olabilir. Borlama
işlemi genellikle 800-1100 ˚C sıcaklık aralığında, 1-12 saat süreyle yapılır. Dolgu malzemesi
ve deoksidanlar borlama esnasında oksijeni tutarak redükleyici bir ortam oluştururlar.
Borlama işlemi esnasında kullanılan yöntem, malzeme kompozisyonu, malzeme cinsi, işlem
süresine ve işlem sıcaklığı elde edilen tabakaya etki eden faktörlerdir. Borlama ile yüksek
sıcaklıklarda çelik malzeme yüzeyine, bor yayındırılarak, Fe2B ve/veya FeB fazları içeren
borür tabakaları elde edilir. Çeliklerde bor yayınımı ile elde edilen tabakaların sertlik ve
aşınma dirençleri önemli miktarlarda artırılabilmektedir. Bu çalışmada, sementasyon çeliği
850, 950 ve 1050 °C sıcaklıklarda 6, 8 ve 10 saat borlama işlemine tabi tutulmuştur. Borlama
işlemi sonrası numunelerin yüzeyindeki mikroyapısal değişim optik mikroskop (OM),
taramalı elektron mikroskopu (SEM), enerji dağılım spektroskopisi (EDS), X ışını
kristalografisi (XRD), elementel yüzey haritalandırma analizi ve elektron geri saçılma
kırınım analizi (EBSD) analizleriyle incelenmiştir. İşlem sonrası tüm numunelerin
kaplamalarında testere dişi morfolojisi gözlenmiş olup yüzey pürüzlülüğü, mikrosertlik ve
oluşan tabaka kalınlıkları her numune için ayrı ayrı ölçülmüştür.
The boronizing method, which is considered as one of the surface modification
processes, improves the properties of the materials they serve in the service area and enables
them to serve for a longer period of time. While boronizing increases the hardness, abrasion
resistance and corrosion resistance on the surface of metals and alloys, it is also used to
protect these properties at high temperatures and develops the property of the erosion
resistance. Boron is generally used for the purpose of alloying or surface hardening in iron
based materials. Mechanism of borinizing process; boron atoms diffuses to the metal surface
under the influence of heat energy and form borides with the metal atoms. During boronizing
method, the physical condition of the boron source can be solid, liquid or gas. The
boronizing is usually carried out at 800-1100 ˚C for 1-12 hours. The filler material and de oxidants keep out the oxygen during the boronizing process by creating a reducing
environment. The method used during the boring process, the composition of material, the
type of the material, the processing time and the process temperature are the factors affecting
the obtained coating layer. The boride layers containing Fe2B and / or FeB phases are
obtained with boronizing on the surface of the steel material at high temperatures. The
hardness and abrasion resistance of the layers obtained by boron diffusion in steel can be
increased significantly. In this study, the cementation steel was carried out at 850, 950 and
1050 ºC for 6, 8 and 10 hours. The microstructure change on the surface of the samples after
the boronizing process was investigated by optical microscope (OM), scanning electron
microscope (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), X-Ray diffraction analysis
(XRD), elementel mapping analysis and electron backscatter diffraction (EBSD). Sawtooth
morphology of all the samples were observed in the coatings and surface roughness,
microhardness and layer thicknesses were measured separately for each sample.
