Havacılık uygulamalarına yönelik yenilikçi yüksek entropili süperalaşımların tasarımı, üretimi ve karakterizasyonu
Design, production and characterization of novel high entropy superalloys for aviation applications
- Tez No: 683427
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERHAN AYAS
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 160
Özet
Yüksek Entropili Alaşımlar (YEA), geleneksel alaşımlardan farklı olarak en az 5 elementin eşmolar oranda biraraya getirilmesi ile elde edilen, mühendislik tasarımları için faydalı özellikler sergileme potansiyeline sahip çok bileşenli alaşım sistemleridir. Yüksek sıcaklık mukavemeti sergileyen refrakter YEA'lar (RYEA) ise, düşük emisyonlu ve verimli havacılık motorlarının üretimi için süperalaşımlara alternatif bir malzeme olarak kullanım potansiyeli taşımaktadır. Bu tez çalışmasında, detaylı bir literatür araştırması yapılmış ve bugüne kadar çalışılan RYEA'ların üretim koşulları, ikincil işlem parametreleri ve mekanik-metalurjik test sonuçlarını içeren bir veritabanı oluşturulmuştur. Veritabanında yapılan analizler sonucunda Mo, Nb, Ti, W, V ve Zr elementleri ile alaşım tasarımı yapılmasına karar verilmiştir. Termodinamik ve empirik hesaplamalar sonucunda NbTiWVZr ve MoNbTiWV eşmolar RYEA'lar ile Nb22.5Ti22.5W10V22.5Zr22.5 kompleks konsantre alaşımı (KKA) deneysel olarak üretilmiş ve ikincil işlemlerin etkisi de araştırılmıştır. XRD analizlerinde üretilen numunelerin döküm halde hacim merkezli kübik, ısıl işlem sonrası ise bazı kompleks fazlar içerdiği anlaşılmıştır. Alaşımların dentritik bir mikroyapıya sahip olduğu görülmüş, ısıl işlem sonrası dentritler arası bölgelerde Zr segregasyonu saptanmıştır. NbTiWVZr ve Nb22.5Ti22.5W10V22.5Zr22.5 alaşımlarında 600°C sıcaklıklara kadar nikel süperalaşımlara göre daha iyi akma dayanımı (1000-1100 MPa) ölçülmüştür. Alaşımların 800°C sıcaklıkta ise oksitlenme hızının arttığı ve mukavemetlerinin CM247C ve CMSX-4'e göre daha düşük olduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
High Entropy Alloys (HEA) are obtained by mixing at least five elements with equimolar ratio unlike conventional alloys and they are multi component alloy systems exhibiting potential benefical properties for engineering designs. Refractory HEAs (RHEA) become prominent among high temperature materials for production of low emission and efficient aero engines and their components as an alternative to superalloys. In this study, literature survey were firstly carried out and production parameters, mechanical and metallurgical evaluation results of the RHEAs were gathered in database. After database analysis, Mo, Nb, Ti, W, V, and Zr elements were choosen for alloy design activities. After thermodynamic and empirical calculations two RHEAs namely NbTiWVZr and MoNbTiWV, and a complex concentrated alloy (CCA) Nb22,5Ti22,5W10V22,5Zr22,5 were determined to be manufactured in experiments and the effect of different heat treatments on the alloy properties were also investigated. Body centered cubic microstructure were detected in as-cast samples, but after heat treatment process some complex compounds were found in heat treated samples by XRD analysis. Typical dentritic microstructure was seen in all alloys and Zr segregation was identified in heat treated samples. It was observed that the NbTiWVZr ve Nb22,5Ti22,5W10V22,5Zr22,5 alloys exhibited better yield strenght (1000-1100 MPa) up to 600°C compared to superalloys. Moreover the strenght of the alloys were much lower than CM247LC and CMSX-4 nickel based superalloys at 800°C, and oxidation rate was too high at this temperature.
Benzer Tezler
- Investigation of mechanical properties of I beam composites developed with 3D woven fabric
3B dokuma kumaş ile geliştirilen I kiriş kompozitlerin mekanik özelliklerinin incelenmesi
MELİSA DİNÇER
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜLYA CEBECİ
- Design for additive manufacturing for small-volume production: A case study
Düşük hacimli üretimde eklemeli imalat için tasarım: Vaka çalışması
AHMET FURKAN KELEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Endüstri Ürünleri Tasarımıİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstriyel Tasarım Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ELİF KÜÇÜKSAYRAÇ
- Novel approaches for protection of light metals under various wear conditions via micro arc oxidation process
Hafif metallerin mikro ark oksidasyon yöntemiyle farklı aşınma şartlarında korunmasına yönelik yenilikçi yaklaşımlar
FAİZ MUHAFFEL
Doktora
İngilizce
2021
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Çift ok uçlu ökzetik çekirdeğe sahip sandviç yapıların darbe davranışının incelenmesi
Investigation of the impact behavior of sandwich structure with double arrowhead auxetic core
UĞUR KAYACAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
DR. KADİR GÜNAYDIN
- Reklam ve pazarlama uygulamalarında artırılmış gerçeklik teknolojisinin yeri
The place of augmented reality technology in advertising and marketing applications
BİRGÜL EREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İletişim BilimleriFırat Üniversitesiİletişim Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ELVAN TEKİN