Borlama, bor atomlarının metal yüzeyine yayılmasıyla parça yüzeyini güçlendiren bir yüzey sertleştirme işlemidir. Borlama, metal ve alaşımların yüzeyinde aşınma dayanımı, sertlik ve korozyon dayanımını artırır. Aynı zamanda bu özellikleri yüksek sıcaklıklarda korumak ve erozyon dayanımını artırmak amacıyla da uygulanan bir termokimyasal yüzey sertleştirme işlemidir.
Borlama Isıl İşlemi Nasıl Uygulanır?
Borlama işlemi endüstriyel olarak alüminyum ve silisyum içeren yatay çelikleri dışında kalan demir esaslı alaşımlara uygulanmaktadır. Örneğin; yapı çeliklerinden yüzey sertleştirmelerine, menevişli çeliklerden takım çelikleri, paslanmaz çeliklerden döküm çeliklerine, sünek çeliklerden sinterlenmiş çeliklere ve havada sertleştirilmiş çeliklere kadar uygulanır.
Borlama ısıl işlemi ayrıca nikel bazlı alaşımlar, kobalt bazlı alaşımlar ve molibden malzemelere de uygulanmaktadır.
Borlama İşleminin Avantajları
Bor tabakasında bulunan yüksek yüzey sertliği ve düşük yüzey sürtünme katsayısı; yapışma, aşınma şartlarında, aşınma ve yüzey yorulması gibi aşınma mekanizmalarına karşı dirençli olmasını sağlar. Borür tabakasının sertliği yüksek sıcaklıklarda dahi kararlı özelliğe sahiptir. Borlama işlemi ayrıca diğer yüzey sertleştirme işlemlerinin aksine birçok çelik türü borlama için elverişlidir.
Borlama, alkali ortamlarda demir malzemelerin korozyon-erozyon dayanımını artırır. Borlama işlemi sayesinde düşük alaşımlı çeliklerin asitlere karşı dayanımını artırmak mümkündür. Borlanmış yüzeyler yüksek sıcaklıklarda (850°C) orta seviyede oksidasyona karşı dirençlidir. Borür tabakasının ergimiş metal eriyiklerine dayanma dayanımı son derece yüksektir. Borlanmış yapının yorulma ömrü ve servis süresi oksitleyici ve korozif ortamlarda yüksektir. Borlama işlemi, sürtünme katsayısını azaltır ve yağlayıcı kullanımını en az seviyeye düşürür.
Borlama İşleminin Dezavantajları
Borlama prosesi çok hassas ve işçilik gerektiren bir işlemdir. Borlama, gaz karbürleme ve plazma nitrürleme gibi termokimyasal yüzey sertleştirme işlemlerine göre daha yüksek maliyetlidir. Borlamanın sonucunda taban parçasının kompozisyonuna göre borlanmış tabaka kalınlığı %5-25 oranında boyutsal artış söz konusudur.
Takımlar malzemeleri borlandıktan sonra sertleştirme ve temperlemeye maruz kalacaksa bu işlemler borür tabakasının özelliğinin korunması açısından inert ortamda ya da vakum altında yapılır.
Borür Tabakasının Özellikleri Nelerdir?
- Çok yüksek sertlik
- Yüksek ısınma dayanımı
- Yüksek sıcaklık direnci
- Alt yüzeye iyi tutunma özelliği
- Düşük sürtünme katsayısı
- Yorulma ömründe artış
- Demir malzemelerinkine uygun genleşme katsayısı