Geri Dön

Microstructural and mechanical characterization of yttrium-modified high entropy alloys

İtriyum modifiyeli yüksek entropili alaşımların mikroyapısal ve mekanik karakterizasyonu

  1. Tez No: 826893
  2. Yazar: FATMA SAADET GÜVEN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. YUNUS EREN KALAY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    Türkçe

    2013

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU

  2. 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

    Türkçe

    2019

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN

  3. Termal bariyer kaplamaların izotermal oksidasyon davranışlarının incelenmesi

    Investigation of isothermal oxidation behavior of thermal barrier coatings

    ABDULLAH SELİM PARLAKYİĞİT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TURGUT GÜLMEZ

  4. 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

    Türkçe

    2017

    Metalurji MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SERDAR SALMAN

  5. 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

    Türkçe

    2022

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İPEK AKIN KARADAYI