Effect of matrix structure and boriding time on the wear behaviour of Cu-Ni-Mo alloyed ductile iron

Matris yapısının ve borlama süresinin Cu-Ni-Mo alaşımlı Kgdd'in aşınma davranışına etkisinin incelenmesi

Abstract

In this study, effects of matrix structure (pearlitic, tempered martensitic and ausferritic) and boriding time(3, 4,5 and 6 hours) at 800ºC on the wear behaviour of Cu-Ni-Mo alloyed ductile iron were investigated.Wear tests were performed by ball on disc type wear tester under the load of 6.8 N, at sliding speed of 6.5 mm/s, at room temperature and dry sliding conditions. The friction coefficients were obtained during weartests. The hardnesses, microstructures and worn surface examinations (SEM) of the matrix structures and borided layers were performed. XRD analysis were done on the specimen borided at 800ºC for 6 hours toidentify the compounds in borided layer. Single phased (Fe2B) boride layers approximately in the rangebetween 37-61 µm thicknesses were obtained by boronizing treatment. Wear resistances were increased 3and 2 times according to as-cast and tempered martensitic structures, respectively, by boronizing.

Özet

Bu çalışmada Cu-Ni-Mo alaşımlı küresel grafitli dökme demirin aşınma davranışı üzerine matris yapının(perlitik, temper martensitik ve ösferritik) ve 800ºC'de borlama süresinin (3, 4,5 ve 6 h) etkileriaraştırılmıştır. Aşınma testleri disk üzerinde ball tipi aşınma cihazında 6,8 N yük altında, 6,5 mm/s kaymahızında, oda sıcaklığında, kuru kayma şartlarında gerçekleştirilmiştir. Deneyler sırasında sürtünmekatsayıları elde edilmiştir. Matris yapıların ve borlanmış tabakaların sertlikleri, içyapıları ve aşınanyüzeylerin taramalı elektron mikroskop (SEM) incelemeleri yapılmıştır. Borlanmış tabakadaki bileşikleribelirlemek amacıyla 800ºC'de 6 h borlanan numunenin XRD incelemesi yapılmıştır. Borlama işlemiyle,yaklaşık olarak 37-61 µm arasındaki kalınlıklarda tek fazlı (Fe2B) bor tabakaları elde edilmiştir. Borlama işlemi ile döküm yapısına göre yaklaşık 3 kat, temper martensitik matris yapısına göre ise 2 kat daha fazlaaşınma direnci elde edilmiştir.