Geri Dön

Yüksek entropili Al-Co-Cr-Fe-Mo-Ni esaslı ötektik alaşımlarının tasarlanması, üretilmesi ve karakterizasyonu

Design, production and characterization of high entropy Al-Co-Cr-Fe-Mo-Ni based eutectic alloys

PDF İndir

  1. Tez No: 662129
  2. Yazar: AKIN ÖZCAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HAKAN GAŞAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Malzeme Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 115

Özet

Bu çalışmada, yüksek sıcaklık uygulamaları için üstün mekanik özelliklere sahip ötektik yüksek entropili alaşımların tasarım, üretim ve karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Al-Co-Cr-Fe-Mo-Ni, Al-Co-Cr-Fe-Nb-Ni ve Al-Co-Cr-Fe-Ni sistemlerinde, ThermoCalc programı ve TCHEA2 veritabanı kullanılarak sistematik bir tarama gerçekleştirilmiş ve bu sistemlerde bulunan ötektik alaşımların kompozisyonları belirlenmiştir. Belirlenen ötektik alaşımlar içerisinden yapısında sünek YMK ile birlikte sert B2 veya Lave fazlarını barındıran ve aynı zamanda üretim sırasında istenmeyen fazların oluşma ihtimali düşük olan (Co40Cr10Fe5Mo5Ni40)82,2Al17,8, (Co10Cr20Fe20Nb10Ni40)92Al8, (Co25Cr15Fe20Ni40)83Al17 ve (Co40Cr15Fe20Ni25)83Al17 alaşımları belirlenerek vakum ark ergitme ve döküm yöntemi ile üretilmişlerdir. Üretilen alaşımların yapı-özellik ilişkilerinin ortaya çıkarılması amacıyla da yapısal ve mekanik karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Üretilen (Co40Cr10Fe5Mo5Ni40)82,2Al17,8, (Co25Cr15Fe20Ni40)83Al17 ve (Co40Cr15Fe20Ni25)83Al17 ötektik alaşımlarının yapısında sadece YMK ve B2 fazlarını, (Co10Cr20Fe20Nb10Ni40)92Al8 alaşımının ise YMK ve Lave fazlarını barındırdığı tespit edilmiştir. Mekanik karakterizasyon çalışmaları sonucu (Co40Cr10Fe5Mo5Ni40)82,2Al17,8, (Co10Cr20Fe20Nb10Ni40)92Al8, (Co25Cr15Fe20Ni40)83Al17 ve (Co40Cr15Fe20Ni25)83Al17 ötektik alaşımlarının oda sıcaklığındaki akma mukavemetleri ve süneklikleri sırasıyla; 668 MPa - %32,5; 1179 MPa - %12,9; 606 MPa - >%60 ve 554 MPa - %42,1 olarak tespit edilmiştir. Mekanik özelliklerin iyileştirilmesi amacıyla; (Co40Cr10Fe5Mo5Ni40)82,2Al17,8 alaşımında katılaşma hızının, ısıl işlemin, deformasyonun ve B elementi ile mikroalaşımlamanın etkisi, (Co25Cr15Fe20Ni40)83Al17 alaşımında Mo ve V elementleri ile alaşımlamanın etkisi araştırılmıştır. En yüksek mukavemet artışı, (Co40Cr10Fe5Mo5Ni40)82,2Al17,8 alaşımında 300 ppm B ilavesi ile elde edilmiştir. (Co40Cr10Fe5Mo5Ni40)82,2Al17,8+300 ppm alaşımında akma mukavemeti ve süneklik değerleri, sırasıyla 902 MPa - %31,0 olarak tespit edilmiştir. Yüksek sıcaklıklarda mekanik özelliklerin belirlenmesi amacıyla gerçekleştirilen yüksek sıcaklık basma deneyleri sonucunda (Co40Cr10Fe5Mo5Ni40)82,2Al17,8+300 ppm alaşımının 750 °C'ye kadar mekanik özelliklerini koruduğu tespit edilmiştir.

Özet (Çeviri)

In this study, design, production and characterization studies of eutectic high entropy alloys with superior mechanical properties for high temperature applications were carried out. A systematic search was performed on Al-Co-Cr-Fe-Mo-Ni, Al-Co-Cr-Fe-Nb-Ni and Al-Co-Cr-Fe-Ni systems using the ThermoCalc program and the TCHEA2 database, and the compositions of eutectic alloys in these systems were determined. Among the determined eutectic alloys; (Co40Cr10Fe5Mo5Ni40)82.2Al17.8, (Co10Cr20Fe20Nb10Ni40)92Al8, (Co25Cr15Fe20Ni40)83Al17 and (Co40Cr15Fe20Ni25)83Al17 compositions, which contain ductile FCC and hard B2 or Lave phases and at the same time have low probability of occurrence of undesirable phases during production, were selected and produced by vacuum arc melting and casting method. Structural and mechanical characterization studies were carried out in order to reveal the structure-property relationships of the produced alloys. It was determined that the produced (Co40Cr10Fe5Mo5Ni40)82.2Al17.8, (Co25Cr15Fe20Ni40)83Al17 and (Co40Cr15Fe20Ni25)83Al17 eutectic alloys contain only FCC and B2 phases, while the (Co10Cr20Fe20Nb10Ni40)92Al8 alloy contains FCC and Lave phases. As a result of the mechanical characterization studies room temperature yield strength and ductility of Co40Cr10Fe5Mo5Ni40)82.2Al17.8, (Co10Cr20Fe20Nb10Ni40)92Al8, (Co25Cr15Fe20Ni40)83Al17 and (Co40Cr15Fe20Ni25)83Al17 eutectic alloys were determined as 668 MPa - 32.5%; 1179 MPa - 12.9%; 606 MPa -> 60% and 554 MPa - 42.1% respectively. In order to improve the mechanical properties; the effect of solidification rate, heat treatment, deformation and microalloying with element B in alloy (Co40Cr10Fe5Mo5Ni40)82.2Al17.8, and the effect of alloying with Mo and V elements in alloy (Co25Cr15Fe20Ni40)83Al17 were investigated. The maximum strength increase was obtained with the addition of 300 ppm B in (Co40Cr10Fe5Mo5Ni40)82.2Al17.8 eutectic alloy. The yield strength and ductility values for the (Co40Cr10Fe5Mo5Ni40)82.2Al17.8 + 300ppm B alloy were determined as 902 MPa - 31.0%, respectively. As a result of the high temperature compression tests performed to determine the high temperature mechanical properties, it has been determined that the mechanical properties of the alloy (Co40Cr10Fe5Mo5Ni40)82.2Al17.8 + 300ppm B were not affected up to 750 ° C.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    652637

    Synthesis and development of refractory high entropy alloys

    Refrakter yüksek entropili alaşımların sentezi ve geliştirilmesi

    AYBERK AYRENK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Metalurji MühendisliğiÇankaya Üniversitesi

    Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKAY KALAY

  2. Tez No

    845845

    Eşmolar CoCrFeNi yüksek entropili alaşımına ilave edilen %2-3 Al-Ti-Mo elementlerinin mekanik ve metalografik etkilerinin incelenmesi

    Investigation of the mechanical and metallographic effects of Al-Ti-Mo elements added to equimolar CoCrFeNi high entropy alloy

    İLHAN DİLEK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiMunzur Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YAHYA TAŞGIN

  3. Tez No

    747086

    Fe tabanlı alaşımlarda manyetokalorik etki

    Magnetocaloric effect on iron-based alloys

    NECATİ ERHAN CENGİZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİnönü Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SELÇUK ATALAY

  4. Tez No

    609767

    Kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi ile üretilen AlCoxCrFeNi yüksek entropili alaşım sistemindeki kobalt oranın değişiminin incelenmesi

    Examination of reducing cobalt ratio in AlCoxCrFeNi high entropy alloy system manufactured by self-propagating high temperature synthesis method

    MELİH YETİŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CEVAT BORA DERİN

    DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜL İPEK SELİMOĞLU

  5. Tez No

    767516

    Yüksek entropili AlCoCrFeNi alaşımının üretilmesi ve termokimyasal yöntem ile borlanması

    Production of AlCoCrFeNi high entropy alloy and boriding with thermochemical method

    EVRİM BURKUT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Metalurji MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YÜCEL GENÇER

Geri Dön