Kinetics of plasma paste boronized AISI 8620 steel in borax paste mixtures

In the present study, AISI 8620 steel was plasma paste boronized by using various borax paste mix tures. The plasma paste boronizing process was carried out in a dc plasma system at a temperature of 973, 1023 and 1073 K for 2, 5 and 7 h respectively in a gas mixture of 70% H2–30% Ar under a constant pressure of 10 mbar. The properties of the boride layer were evaluated by optical microscopy, Xray diffraction, the microVickers hardness tester and the growth kinetics of the boride layers. The thickness of the boride layersvaried from 14 to 91 μm depending on the boronizing time and temperature. Xray diffraction analysis of boride layers on the surface of the steel revealed the formation of FeB and Fe2B phases. Depending on the temperature and layer thickness, the activation energies of boron in steel were found to be 99.773 kJ/mol for 100% borax paste.National BoronResearch Institute as BOREN project numbered“2009-Ç0246

Investigation of diffusion kinetics of plasma paste borided AISI 8620 steel using a mixture of B2O3 paste and B4C/SiC

In the present study, AISI 8620 steel was plasma paste borided by using various B2O3 paste mixture. The plasma paste boriding process was carried out in a dc plasma system at temperatures of 973, 1023 and 1073 K for 2, 5 and 7 h in a gas mixture of 70% H2 -30% Ar under a constant pressure of 10 mbar. The properties of the boride layer were evaluated by optical microscopy, X-ray diffraction, Vickers micro-hardness tester and the growth kinetics of the boride layers. X-ray diffraction analysis of boride layers on the surface of the steel revealed FeB and Fe2B phases. Depending on temperature and layer thickness, the activation energies of boron in steel were found to be 124.7 kJ/mol for 100% B2O3.National Boron Research Institute, Turkey as BOREN project numbered ‘2009-Ç0246’

Plazmada nitrürlenmiş T -6AI-4V alaşımının difüzyon kinetiği ve aşınma davranışının incelenmesi

Bu tezin, veri tabanı üzerinden yayınlanma izni bulunmamaktadır.Asenkron motor hataları, Sensörsüz hata tespiti, SGA. Endüstriyel tesislerde çeşitli güçlerde sürekli çalışması gereken asenkron motorlar yaygın olarak kullanılmaktadır. Beklenmedik bir anda oluşan arıza sonucu tüm sistemin devre dışı kalmasını engellemek için hata tespit ve ihbar sistemi kullanmak kaçınılmaz bir ihtiyaç olmaktadır. Mevcut sistemler sensörsüz hata tespitinde motor akım bilgisini kullanmaktadır. Fakat akım spektrumunda hata belirteci olarak kullanılan parametreler birçok faktör tarafından etkilenir. Bu etkenler hata tespitinde yanlışlıklara sebep olabilir. Akım sinyalinden hata tespiti ancak asenkron motor anma yüküne yakın bir değerde çalışıyorsa iyi sonuç vermektedir. Bu çalışmanın amacı asenkron motorlarda stator akımlarının sıfırdan geçiş anlarmdaki (SGA) değişimi kullanarak sensörsüz asenkron motor hatalarını tespit etmektir. SGA metodunda asenkron motor çok daha düşük yüklerde çalışırken dahi hata tespiti mümkündür. Ayrıca SGA sinyalinin elde edilmesi ve kullanılması akım sinyaline göre daha ekonomik ve kolaydır. Üç faz stator akımlarının SGA daki değişimi bir sayıcı ile algılanarak PC ye gönderilmekte ve hızlı Fourier dönüşümü metodu ile hata tahmini yapılmaktadır. Bu çalışmada kullanılan metodun en önemli özelliği herhangi ilave sensör kullanmaksızm uzaktan, mevcut akım sensöründen elde edilen motor akım bilgisinin kullanılmasıdır. Asenkron motorlarda oluşabilecek elektriki hatalar Matlab/Simulink programı ile simüle edilerek akım ve SGA sinyaline dolayısıyla SGA sinyalinin rotor hata belirteci olarak kullanılan 2sf bileşenine etkileri incelenmiştir. Ayrıca rotor hataları ve şebeke dengesizliğinin tespiti değişik güç ve devirlerdeki dört adet asenkron motor üzerinde deneysel olarak gerçekleştirilmiştir. Simülasyon ve deneylerden hata belirteci 2sf bileşeni genliğinin rotor hatası ile değiştiği, hata arttıkça genliğin büyüdüğü tespit edilmiş ve diğer hatalardan etkilenmediği test edilmiştir. Simülasyon ve deney sonuçlarının uyumlu olduğu görülmüştür.ÖZET Anahtar Kelimeler: Asenkron motor hataları, Sensörsüz hata tespiti, SGA. Endüstriyel tesislerde çeşitli güçlerde sürekli çalışması gereken asenkron motorlar yaygın olarak kullanılmaktadır. Beklenmedik bir anda oluşan arıza sonucu tüm sistemin devre dışı kalmasını engellemek için hata tespit ve ihbar sistemi kullanmak kaçınılmaz bir ihtiyaç olmaktadır. Mevcut sistemler sensörsüz hata tespitinde motor akım bilgisini kullanmaktadır. Fakat akım spektrumunda hata belirteci olarak kullanılan parametreler birçok faktör tarafından etkilenir. Bu etkenler hata tespitinde yanlışlıklara sebep olabilir. Akım sinyalinden hata tespiti ancak asenkron motor anma yüküne yakın bir değerde çalışıyorsa iyi sonuç vermektedir. Bu çalışmanın amacı asenkron motorlarda stator akımlarının sıfırdan geçiş anlarmdaki (SGA) değişimi kullanarak sensörsüz asenkron motor hatalarını tespit etmektir. SGA metodunda asenkron motor çok daha düşük yüklerde çalışırken dahi hata tespiti mümkündür. Ayrıca SGA sinyalinin elde edilmesi ve kullanılması akım sinyaline göre daha ekonomik ve kolaydır. Üç faz stator akımlarının SGA daki değişimi bir sayıcı ile algılanarak PC ye gönderilmekte ve hızlı Fourier dönüşümü metodu ile hata tahmini yapılmaktadır. Bu çalışmada kullanılan metodun en önemli özelliği herhangi ilave sensör kullanmaksızm uzaktan, mevcut akım sensöründen elde edilen motor akım bilgisinin kullanılmasıdır. Asenkron motorlarda oluşabilecek elektriki hatalar Matlab/Simulink programı ile simüle edilerek akım ve SGA sinyaline dolayısıyla SGA sinyalinin rotor hata belirteci olarak kullanılan 2sf bileşenine etkileri incelenmiştir. Ayrıca rotor hataları ve şebeke dengesizliğinin tespiti değişik güç ve devirlerdeki dört adet asenkron motor üzerinde deneysel olarak gerçekleştirilmiştir. Simülasyon ve deneylerden hata belirteci 2sf bileşeni genliğinin rotor hatası ile değiştiği, hata arttıkça genliğin büyüdüğü tespit edilmiş ve diğer hatalardan etkilenmediği test edilmiştir. Simülasyon ve deney sonuçlarının uyumlu olduğu görülmüştür. xxı

Surface characterization of pack and plasma paste boronized of 21NiCrMo2 steel

In the present study, 21NiCrMo2 steel were plasma paste boronized by using 100 wt.% B2O3, 70 wt.% B2O3 + 30 wt. % SiC, 70 wt.% B2O3 + 30 wt.% B4C, 30 wt. % B2O3 + 70 wt.% SiC, 30 wt.% B2O3 + 70 wt.% B4C pastes. This steel ispopular bearing steel and have a widespread use in engineering applications. Plasma paste boronizing process was carried out in a dc plasma system at temperature of 700, 750 and 800 °C for 2, 5 and 7 h in a gas mixture of 70%H2 - 30%Ar under a constant pressure of 10 mbar. Pack boronizing of same steel was also carried out at 700, 750 and 800 °C for 2, 5 and 7 h. The properties of boride layer were evaluated by SEM, EDX, X-ray diffraction, Vickers micro-hardness testing. X-ray diffraction analysis of boride layers on the surface of the boronized steel revealed FeB and Fe2B. Plasma paste boronizing process showed that since the plasma activated the chemical reaction more, a thicker boride layer was formed than conventional boronizing methods at same temperatures. It was possible to form boride layer with the same thickness at lower temperatures in plasma environment by using B2O3 paste mixture.Bu çalışmada endüstride yatak çeliği olarak kullanılan 21NiCrMo2 çeliği ağırlıkça %100 B2O3, %70 B2O3 + %30 SiC, %70 B2O3 +% 30 B4C, % 30 B2O3 + %70 SiC, %30 B2O3 + %70 B4C pasta karışımları kullanılarak plazma pasta borlanmıştır. Plazma pasta borlama (PPB) işlemi, 700, 750 ve 800 °C de 2, 5 ve 7 saat süresince %70H2 – %30Ar gaz karışımında 10 mbar basınç altında yapılmıştır. Aynı çelik ticari Ekabor II tozuyla aynı sıcaklık (700, 750, 800°C) ve sürelerde (2, 5, 7 saat) elektrik resistanslı fırında kutu borlama işlemine tabi tutulmuştur. Elde edilen borür tabakalarının, SEM, EDX, X-ışını difraksiyon, mikrosertlik ve mikroyapı özellikleri incelenmiştir. X-ışını difraktometrik analizi sonucunda çeliğin yüzeyinde FeB ve Fe2B tabakalarının oluştuğu görülmüştür. B2O3 pasta karışımları kullanarak plazma ortamında daha düşük sıcaklık ve sürelerde kutu borlama yöntemine göre daha kalın borür tabakaları elde edilmiştir.Ulusal Bor Araştırma Enstitüsü “2009- Ç0246” olara

Characterization and Rockwell-C adhesion properties of chromium-based borided steels

In this study, adhesion properties of boride layers formed on the surface of AISI 52100, AISI 5140, AISI 440C, AISI 420 and AISI 304 steels were investigated. Boronizing treatment was carried out in Ekabor-II powders at the temperatures of 850 and 950 °C for 4 h. The properties of boride layers were evaluated by optical microscopy, SEM, X-ray diffraction and micro-Vickers hardness tester. The Daimler-Benz Rockwell-C adhesion test was used to assess the adhesion of boride layers. Test result showed that adhesion of boride layers depended on the dual-phase structure. The stresses at the FeB/Fe2B interphase caused delamination failure and poor interphase adhesion with increase in the depth of hard and brittle FeB-based layer

Investigation of reusing of commercial EKabor powder in boriding process

Bu çalışmada, ticari Ekabor II tozunun borlama işleminde tekrar kullanılabilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla küresel grafitli dökme demir numuneler, daha önce borlanmış paslanmaz çelik kutu içerisinde Ekabor II tozuna gömülerek 900 C de 2 saat borlanmıştır. İşlemde kullanılan borlama tozu borlama şartları aynı olmak üzere ikinci ve üçüncü kez kullanılmıştır. Borlama tozunun tekrar kullanım sayısına bağlı olarak malzeme üzerinde oluşan borür tabakasının morfolojisi, bileşimi, kalınlığı ve sertliği incelenmiştir. Ayrıca, borlanan numunelerin farklı yükler altındaki aşınma davranışları araştırılmıştır. Borlama tozunun tekrar borlama işleminde kullanılmasıyla borür tabaka kalınlığının azaldığı gözlenmiştir. Oluşan borür tabakasının bileşimi ve sertliğinin de tozun tekrar kullanılma sayısına bağlı olarak değiştiği tespit edilmiştir. Tozun ilk kullanımında malzeme yüzeyinde oluşan borür tabakası FeB ve Fe2B fazlarından meydana gelirken, toz tekrar kullanıldıkça FeB fazı azalmış ve hemen hemen sadece Fe2B den oluşan tek fazlı bir kaplamaya dönüşmüştür. Dolayısıyla azalan FeB fazıyla birlikte tabaka sertliğinde düşüş meydana gelmiştir. Aşınma deneyleri neticesinde ise artan kullanım sayısı ve artan yük ile aşınma hızının arttığı belirlenmiştir

Adhesion and wear properties of boro-tempered ductile iron

In this study, adhesion and wear properties of boro-tempered ductile iron (BDI) were investigated. Boro-tempering was carried out on two stage processes i.e. boronizing and tempering. At the first stage, ductile iron samples were boronized by using pack process at 900 °C for 1, 3, and 5 h and then, secondly tempered at 250, 300, 350, and 400 °C for 1 h. X-ray diffraction (XRD) analysis of boro-tempered samples showed that FeB and Fe2B phases were found on the surface of the samples. The Daimler-Benz Rockwell-C adhesion test was used to assess the adhesion of boride layer. Test result showed that adhesion decreased with increasing boriding time and increased with increasing tempering temperature. Dry sliding wear tests of these samples were performed against Al2O3 ball at a constant sliding speed and loads of 5 and 10 N. Wear tests indicated that boro-tempering heat treatment increased wear resistance of ductile iron. In addition, it was found that while wear rate of boro-tempered samples decreased with increasing boriding time, there is no significant affect of tempering temperature on wear rate.104M398 Tubitak Projes

The effect of temperature on wear behaviour of borided aisi 4140 steel

Bu çalışmada; 4140 çeliği ticari EKabor-II borlama tozu içerisinde 950 ºC’de 5 saat süreyle borlanmıştır. XRD analizleri bor tabakasının tamamının Fe2B fazından meydana geldiğini göstermiştir. Borür tabakası yaklaşık 80 μm kalınlığa ve ortalama 1780 HV0,1 sertliğe sahiptir. Aşınma deneyleri, üç farklı yük (5, 10 ve 20 N) altında oda sıcaklığı, 300 ve 600 ºC olmak üzere üç farklı sıcaklıkta gerçekleştirilmiştir. Borlanmış çeliğin hem oda sıcaklığındaki hem de yüksek sıcaklıklarda aşınma hızları borlanmamış çeliğe göre daha küçüktür. Aşınma izleri üzerinde taramalı elektron mikroskop (SEM) ile incelemeleri yüksek sıcaklıklardaki aşınma işlemlerinde yüzeyin oksitlendiğini ve aşınmanın bu oksit tabakalar üzerinde meydana geldiğini göstermiştir.In this study, 4140 steel was borided in a pack consisting of EKabor-II boriding powder at temperature of 950 ºC for 5 h. XRD analysis showed that boride layer contained single Fe2B layer. Thickness and hardness of boride layer were 80 µm and 17800, 1 HV, respectively. Wear tests were carried out applying three different loads (5, 10 and 20 N) at room temperature, 300 ºC and 600 ºC. The wear rates of borided steel were low at room temperature and high temperatures when compared with unborided steel. SEM examinations on wear track indicated that wear surface was oxidised during wear process at high temperatures and wear occurred on oxidized layer

Investigation of mechanical properties of boro-tempered ductile iron

In this study, the effects of boro-tempering heat treatment on mechanical properties of ductile iron were investigated. Standard tensile test samples and unnotched Charpy specimens were boronized at 900 °C for 1, 3 and 5 h and then tempered at four different temperatures (250, 300, 350 and 450 °C) for 1 h. Micro-hardness measurements were performed on cross-section of the metallographically prepared samples, where cut from fractured impact test samples. The hardness of boride layers was measured in the range of 1654–1867 HV0.05. It was observed that tempering temperature was more effective on the mechanical properties of the material than boronizing time. Optimum mechanical properties were obtained for the samples boronized for 1–3 h and then tempered between 250 and 350 °C for 1 h.104M398 tubitak projes

Investigation of diffusion kinetics of plasma paste borided AISI 8620 steel using a mixture of B2O3 paste and B4C/SiC

In the present study, AISI 8620 steel was plasma paste borided by using various B2O3 paste mixture. The plasma paste boriding process was carried out in a dc plasma system at temperatures of 973, 1023 and 1073 K for 2, 5 and 7 h in a gas mixture of 70% H2 -30% Ar under a constant pressure of 10 mbar. The properties of the boride layer were evaluated by optical microscopy, X-ray diffraction, Vickers micro-hardness tester and the growth kinetics of the boride layers. X-ray diffraction analysis of boride layers on the surface of the steel revealed FeB and Fe2B phases. Depending on temperature and layer thickness, the activation energies of boron in steel were found to be 124.7 kJ/mol for 100% B2O3.National Boron Research Institute, Turkey as BOREN project numbered ‘2009-Ç0246’