Borlama Ve Nitrokarbürleme Yüzey İşlemlerinin Cam Ambalaj Üretiminde Kullanılan Dökme Demir Kalıpların Performansına Etkileri

Abstract

Bu çalışmada, termokimyasal borlama ve nitrokarbürleme işlemlerinin, cam ambalaj üretiminde kalıp malzemesi olarak kullanılan gri dökme demirlerin kullanım ömürlerine etkileri, cam üretimi kalıbı yüzeylerinde sıcak camın temasının etkisi ve meydana gelen hasarların oluşum mekanizmaları incelenmiştir. Termokimyasal borlama ve nitrokarbürleme uygulamaları ile oluşturulan dökme demir örnekler laboratuvar ortamında, üretim koşullarına benzer şartlar oluşturularak, karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Cam ambalaj üretimi koşullarına benzer koşullardaki deneylerin sonunda, grafit yapısı daha ince olan borlanmış alaşımlı dökme demir, yüzey özelliklerini, bölgesel küçük hasarlar dışında, borlanmış A tipi dökme demirden ve nitrokarbürlenmiş alaşımlı dökme demirden farklı olarak, koruyabilmiştir. Cam metal temasında oksijen, arayüzeyde gazlaşmaya ve camın köpürmesine neden olmaktadır. İnert Ar atmosferinde cam, borlanmış alaşımlı dökme demir yüzeyini ıslatmasına karşın, gaz çıkışı ve camda köpürmeye neden olacak reaksiyonlar oluşmamaktadır. Yüksek sıcaklıklarda argon gaz atmosferinde alaşımlı dökme demir ile temas halindeki cama zamana bağlı olarak metal-cam arayüzeyinden demir geçişleri olmaktadır. Borlanmış alaşımlı dökme demirden cama demir geçişi yüzey işlemsiz dökme demirden ve nitrokarbürlenmiş dökme demirden daha azdır.

In this study, the influences of the thermochemical boronizing and nitrocarburising treatments on the service life of grey cast iron mould materials and the effect of the hot glass contact and failure formation mechanisms on the glass forming mould surfaces were investigated. Grey cast iron samples by practising thermochemical boronizing and nitrocarburising were investigated comparatively under the simulated glass forming conditions in the laboratory. Unlike the boronized A type cast iron and nitrocarburised alloyed cast iron, boronized alloyed cast iron, which has finer graphite structure kept the surface specifications, except some localised small failures. The oxygen at the glass-metal interface caused gasification and foaming. In Ar atmosphere the reactions did not occur, which causes gasification and foaming although the glass wetted the boronized cast iron surface. Iron diffusion occurred on the glass-metal interfaces depending on the time contacting with alloyed cast iron in Ar atmosphere. The iron diffusion from boronized alloyed cast iron to the glass was lower then the nitrocarburised and as-cast alloyed cast iron