Investigation of Surface Properties of Boriding Co-Mg Alloy Containing 3.0% Mg

%3,0 Mg içeren Borlanmış Co-Mg Alaşımının Yüzey Özelliklerinin İncelenmesi

Abstract

In this study, Co-Mg alloying containing 97% Co and 3% Mg was performed. Powder metallurgy (TM) method was used to produce Co-Mg alloy material. In this method, the Co and Mg metal powders are poured into cylindrical molds, which are specially designed to be shaped by mixing homogeneously in closed containers. It was pressed under 300 bar pressure in uniaxial press and sintered at 530 ° C in atmosphere of Argon gas atmosphere. Sintered samples were subjected to hardness, density and surface roughness tests respectively. After the hardness test, it was found that the value of HV0,05 was 123 and the measured density value was 4.95 gr/cm3. After these processes, samples were subjected to boring in 850 and 900 °C temperature and 1.5-4.5 hours in closed oven environment. After this process, SEM and XRD analyzes were conducted. After the analysis, the boride layers were measured as 55 µm in 850 °C for 1.5 hours and the highest 900 °C temperature was measured as 140 µm in 4.5 hours. As a result of XRD analysis applied to boriding Cobalt-Magnesium alloys CoB, Co2B and Co phases were obtained. Due to the rapid deterioration of the Mg element, some gaps were formed in the structures.

Özet

Bu çalışmada, %97 Co ve %3 Mg içeren Co-Mg alaşımına borlama işlemi gerçekleştirilmiştir. Co-Mg alaşım malzemesini üretmek için toz metalurjisi (TM) yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntemde, Co ve Mg metal tozları kapalı kaplar içerisinde homojen bir şekilde karıştırılarak şekillendirilmeleri için özel olarak tasarlanmış silindirik kalıplara dökülmüştür. Tek eksenli preste 300 bar basınç altında preslendikten sonra Argon gazı atmosferi ortamında 530 °C sıcaklıkta sinterlenmiştir. Sinterlenerek üretilen numunelere sırasıyla sertlik, yoğunluk ve yüzey pürüzlülüğü testleri uygulanmıştır. Sertlik testi sonrası 123 HV0,05 değeri elde edilirken ölçülen yoğunluk değeri ise 4,95 gr/cm3 olarak bulunmuştur. Bu işlemler sonrasında numuneler kapalı fırın ortamında 850 ve 900 °C sıcaklık ve 1.5-4.5 saat değişen sürelerde borlama işlemi gerçekleştirilmiştir. Bu işlem sonrasında SEM ve XRD analiz çalışmaları yapılmıştır. Analiz sonrasında borür tabakaları 850 °C sıcaklıkta 1,5 saat sürede 55 µm olarak bulunurken en yüksek 900 °C sıcaklık 4,5 saat sürede 140 µm olarak ölçülmüştür. Borlanmış Kobalt-Magnezyum alaşımlarına uygulanan XRD analizi sonucunda CoB, Co2B ve Co fazları elde edilmiştir. Mg elementinin hızlı bozulma özelliğinden dolayı yapılarda kısmende olsa boşluklar oluşmuştur.