Borlama olarak tanımlanan bu ısıl işlem, en temel haliyle, demir, demir dışı malzemelere uygulanan yüzey sertleştirme yöntemidir. Borlama, metal ve alaşımların yüzeyinde aşınma dirence, sertlik ve korozyon direncini artırır. Bu özellikleri yüksek sıcaklıklarda korumak ve erozyon direncini artırmak amacıyla uygulanan bir termokimyasal ısıl işlemdir.
Borlama Isıl İşlemi Nedir?
Borlama ısıl işlemi endüstriyel açıdan alüminyum ve silisyum içeren yatay çelikleri haricindeki demir esaslı alaşımlara uygulanır. Yapı çeliklerinden takım çeliklerine, paslanmaz çeliklerden döküm çeliklerin kadar pek çok çelik türünde borlama işlemi uygulanabilir.
Bor tabakasında yer alan yüksek yüzey sertliği, düşük yüzey sürtünme katsayısı; yapışma, aşınma şartlarında, aşınma ve yüzey yorulması gibi mekanizmalara karşı dayanıklı olmasına yardımcı olur. Borür tabakasının sertliği, yüksek sıcaklıklarda bile kararlı yapıdadır. Borlama işlemi ayrıca diğer yüzey sertleştirme işleminin tersine birçok çelik çeşidi için uygun bir ısıl işlem türüdür.
Borlama işleminde borun yüzeye yayılmasının ardından parçanın en üst seviyesinde bileşik tabaka olarak tanımlanan borlu alan, o kısmın altında difüzyon bölgesi ve iç kısımda ise çekirdek bölgesi bulunur.
Oluşan Borür Tabakasının Özellikleri Nelerdir?
Oluşan borür tabakasının bazı özellikleri şu şekilde sıralanabilir;
- Çok yüksek sertlik
- Yüksek ısınma dayanımı
- Yüksek sıcaklık dayanımı
- Düşük sürtünme katsayısı
- Alt yüzeye iyi tutunma özelliği
- Yorulma ömründe artış
- Demir malzemelerininkine uygun genleşme katsayısı
- Yüksek sıcaklıklarda sertliğini koruyabilme yetisi
- Asitlere karşı yüksek korozyon direnci
Borlama Isıl İşlemi Nasıl Uygulanır?
Borlama ısıl işlemi, alkali ortamlarda demir malzemelerin erozyon dayanımını yükseltir. Borlama işlemi ile düşük alaşımlı çeliklerin asitlere karşı direncini artırmak mümkündür. Borlanmış alanlar, yüksek sıcaklıklarda orta seviyede oksidasyona karşı dayanıklı yapıdadır.
Bor tabakasının ergimiş metal eriyiklerine dayanma direnci oldukça yüksektir. Borlanmış yapının yorulma ömrü ve servis süresi korozif ortamlarda yüksektir. Borlama işlemi, sürtünme katsayısını azaltır. Yağlayıcı kullanımını en düşük aşamaya indirir.
Borlama, bor atomlarının metal yüzeyine difüzyonuyla malzeme yüzeyini güçlendiren termokimyasal yüzey sertleştirme ısıl işlemidir. Borlama işlemi ile bor atomları ana malzeme kafesine difüzyon yoluyla girmeye zorlanmaktadır. Yüzeyde sert, arayer atomlu bor bileşiklerinin olması sağlanır. Yüzeydeki borur tek fazlı ya da çift fazlı borür katmanı olarak oluşmaktadır.