En
Ru
Menu
Vol. 49 (2013), Issue 2, p. 80-86
Effects of Electrochemical Boriding Process Parameters on the Formation of Titanium Borides
Kilic A., Kartal G., Urgen M., Timur S.
Abstract
УДК 541.13
В работе исследовался процесс борирования титана путём электролиза солевого расплава в электролите на основе бора при разных плотностях тока (50–700 мА/см2), температурах (900–1200°C) и длительности процесса (от 1 мин до 4 ч). Результаты XRD-анализа тонких пленок показали, что две основные фазы борида титана (TiB2 и TiB) образовались уже спустя 1 мин после начала процесса. Анализ сечений с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) показал двухслойную структуру борида, состоящую из сплошной однородной фазы TiB2 и нитевидных кристаллов TiB, которые формировались под слоем TiB2 по направлению к подложке. Была оценена зависимость толщины и морфологии слоя борида от параметров процесса. Результаты исследования показали, что температура процесса является наиболее критическим параметром, влияющим как на скорость борирования, так и на морфологию слоя борида. Слой TiB2 толщиной 8 µm на титане был получен за 30 мин борирования при температуре 1200°C.
In this study, the boriding of titanium via molten salt electrolysis was investigated in borax based electrolyte at various current densities (50–700 mA/cm2), temperatures (900–1200°C) and process durations (1 min to 4 h). Thin film XRD results revealed that two main titanium boride phases TiB2 and TiB was formed even after 1 minute of process time. Scanning electron microscopy (SEM) images conducted on the cross–sections demonstrated a bilayer boride structure composed of a continuous uniform TiB2 phase and TiB whiskers that grew below the TiB2 layer toward the substrate. Dependence of boride layer thickness and morphology on the process parameters was evaluated. The results of the study showed that temperature of boriding was the most critical parameter both on boriding rate and morphology of the boride layer. It was possible to grow 8 µm thick TiB2 layer on titanium in 30 minutes of boriding at 1200°C.
Download full-text PDF. 4997 downloads
Web-Design Web-Development SEO - eJoom Software. All rights reserved.