Microstructural and mechanical characterization of yttrium-modified high entropy alloys
İtriyum modifiyeli yüksek entropili alaşımların mikroyapısal ve mekanik karakterizasyonu
- Tez No: 826893
- Danışmanlar: PROF. DR. YUNUS EREN KALAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 113
Özet
Yüksek entropi alaşımları (YEA), özgün özellikleri ve çok çeşitli potansiyel uygulamaları nedeniyle son yıllarda büyük ilgi görmüştür. Bu tez, nadir bir toprak elementi olan itriyumun eklenmesiyle yüksek entropili alaşımların yapısal ve mekanik özelliklerinin araştırılmasına odaklanmaktadır. Bu çalışma, yüksek performanslı malzemelerin geliştirilmesinde bir alaşım elementi olarak itriyumun işlevi hakkında değerli bilgiler sağlamayı amaçlamaktadır. YEA tasarımı ve itriyum miktarının seçimi, HEA Calculator ve Thermo-Calc HEA veri tabanının hesaplama yöntemleri aracılığıyla termodinamik hesaplamalara dayalı olarak yapılır. (CoCuFeNiMn)100-xYx (x = 0-5 at.%) YEA bileşimleri, ark eritme ve ardından emmeli döküm tekniği ile üretilir. İtriyumun yapısal, mikroyapısal ve mekanik özellikler üzerine etkileri kapsamlı bir şekilde karakterize edilir. İtriyumla modifiye edilmiş alaşımların kristal yapısını, faz bileşimini ve mikro yapısını belirlemek için X-ışını kırınımı (XRD), optik mikroskopi (OM) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılır. Alaşımların mekanik tepkisi, mikrosertlik ölçümleri, nanoindentasyon analizleri ve tek eksenli basma testleri dahil olmak üzere mikromekanik ve makromekanik yöntemlerle incelenir. İtriyum eklenmiş ve eklenmemiş YEA kompozisyonları arasında mekanik açıdan değerlendirme yapmak için karşılaştırmalı analizler yapılır. Bulgular, itriyum ilavesinin, temel YEA komposizyonuna kıyasla mekanik özellikleri mukavemet, sertlik ve tokluk açısından iyileştirdiğini göstermektedir. Araştırma sonuçları, yüksek entropili alaşımların daha derin bir şekilde anlaşılmasına katkıda bulunur ve YEA sistemlerinde nadir bir toprak elementi olarak itriyumun rolü hakkında fikir verir.
Özet (Çeviri)
High entropy alloys (HEAs) have gained considerable attention recently due to their unique properties and a wide range of potential applications. This thesis focuses on the investigation of the structural and mechanical properties of high entropy alloys through the addition of yttrium, a rare earth element. This study aims to provide valuable information regarding the function of yttrium as an alloying element in developing high-performance materials. The design of HEAs and selection of the yttrium amount are made based on the thermodynamic calculations via computational methods of HEA Calculator and Thermo-Calc HEA database. HEA compositions of (CoCuFeNiMn)100-xYx (x = 0-5 at.%) are produced by arc melting followed by the suction casting technique. The effects of yttrium on the structural, microstructural, and mechanical properties of the HEAs are characterized comprehensively. X-ray diffraction (XRD), optical microscopy (OM), and scanning electron microscopy (SEM) are used to determine the crystal structure, phase composition, and microstructure of the yttrium-modified HEAs. The mechanical response of the alloys is examined by micromechanical and macro-mechanical methods, including microhardness measurements, nanoindentation analyses, and uniaxial compression tests. Comparative analyses are conducted between the micro alloyed HEAs and the base HEA composition to evaluate the effect of yttrium in the mechanical aspect. The findings indicate that yttrium addition improves the mechanical properties in terms of strength, hardness, and toughness compared to the base composition. The research outcomes contribute to a deeper understanding of HEAs and offer insights into the role of yttrium as a rare earth element in HEA systems.
Benzer Tezler
- Mekanik alaşımlama süreçleri ile Al-20Si esaslı toz ve sinter kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyon çalışmaları
Studies of development and characterization of Al-20Si based powder and sintered composites by mechanical alloying processes
HASAN GÖKÇE
Doktora
Türkçe
2013
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU
- Titanyum diborür seramiklerinin yitriyum oksit ve yitriyum oksit+alüminyum oksit katkıları kullanılarak spark plazma sinterleme yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterization of titanium diboride ceramics by adding yttrium oxide and yttrium oxide +aluminum oxide via spark plasma sintering
FİRDEVS DUYGU ERSAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN
- Termal bariyer kaplamaların izotermal oksidasyon davranışlarının incelenmesi
Investigation of isothermal oxidation behavior of thermal barrier coatings
ABDULLAH SELİM PARLAKYİĞİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TURGUT GÜLMEZ
- Farklı bileşimlerde hidroksiapatit esaslı biyoseramiklerin üretimi, mekanik özelliklerinin ve vücuda uyumluluklarının incelenmesi
Production of hydroxyapatite based bioceramics in different compounds and investigation of their mechanical and biocompability properties
SÜLEYMAN SERDAR PAZARLIOĞLU
Doktora
Türkçe
2017
Metalurji MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR SALMAN
- H-BN ilavesinin zirkonya ile toklaştırılmış alumina seramiklerinin mekanik ve biyouyumluluk özellikleri üzerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of h-BN addition on the mechanical and biocompatibility properties of zirconia toughened alumina ceramics
GÖKÇE ATA BÜYÜKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İPEK AKIN KARADAYI