Geri Dön

Yüksek entropili CoCrFeNiX (X= Ti, Nb, Hf, Zr) alaşımlarının üretilerek Nh3 gazı ortamında nitrürlenmesi ve karakterizasyonu

Nitriding and characterization of high entropy CoCrFeNiX (X= Ti, Nb, Hf, Zr) alloys by production in Nh3 gas atmosphere

PDF İndir

  1. Tez No: 849625
  2. Yazar: DOĞANCAN CEYLAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET TARAKÇI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 137

Özet

Bu tez çalışmasında, farklı oranlarda Hf, Ti, Nb, Zr elementleri orta entropili CoCrFeNi alaşımına katkılanarak ötektik kompozisyondaki yüksek entropili alaşımlar ile ötektik olmayan yüksek entropili alaşımların farkları kıyaslanarak bunun yanında bu alaşımlara nitrürlemenin etkisini tespit etmek amaçlanmıştır. Kontrollü atmosferde vakum ark ergitme yöntemiyle ötektik ve ötektik altı kompozisyonlarda yüksek entropili alaşımlar üretilmiştir. Alaşımlar döküldüğü haliyle 510 oC sıcaklıkta 72 saat boyunca gaz nitrürleme işlemine tabi tutulmuştur. Alaşımlar ve nitrürlenmiş alaşımların XRD, SEM-EDS, Mikrosertlik Testi ile karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. CoCrFeNi alaşımına katkılanan Nb, Ti, Hf, Zr, elementleri alaşımın kristal yapısını değiştirmeden YMK yapıda katı çözelti oluşturmuştur. Katkılama neticesinde YMK fazına ek olarak Laves fazlarının da oluştuğu tespit edilmiştir. Zr ve Hf elementlerince katkılanan (CoCrFeNi)88,85(Zr)11,15 ve (CoCrFeNi)90,5(Hf)9,5 alaşımları tamamiyle ötektik morfolojiye sahipken Ti ve Nb katkılanan alaşımlarda kısmen ötektik yapı elde edilmiştir. Tüm nitrürlenen alaşımlar üzerinde yoğun ve sürekli bir nitrür tabakası elde edilmiştir. CoCrFeNi alaşımı içerisine ilave edilen Nb, Ti, Hf, Zr, elementlerinin katkılanma miktarı arttıkça yüzeydeki nitrür tabakaların kalınlıkları genel olarak azalma eğilimindedir. Katı çözelti CoCrFeNi-XN (X=Nb, Zr, Ti, Hf) nitrür fazının yanı sıra nitrürleme sonucunda katkılama miktarına ve katkılama elementine bağlı CrN, Fe3N, Hf3N2, Nb4N5, Ti2N, Zr7O11N2 gibi nitrür ve oksinitrür fazların oluştuğu ve bu nitrür fazların da katı çözelti şeklinde bulunduğu tespit edilmiştir. CoCrFeNi ve (CoCrFeNi)89,52(Nb)10,48 alaşımlarını sertlikleri en düşük ve en yüksek olup, sırasıyla 258 HV ve 738 HV'dir. Nitrürleme sonrasında ise en düşük ve en yüksek sertlik değerleri sırasıyla CoCrFeNi (1164,78 HV) (CoCrFeNi)88,85(Zr)11,15 (1543,13 HV) alaşımlarında elde edilmiştir. Genel olarak sertlik artışı katı çözelti sertleşmesi ve nitrürleme sonucu oluşan nitrür fazların kombine etkisinden kaynaklanmaktadır.

Özet (Çeviri)

In this thesis, it is aimed to compare the differences between high-entropy alloys in eutectic composition and non-eutectic high-entropy alloys by adding different amounts of Hf, Ti, Nb, Zr elements to the medium-entropy CoCrFeNi alloy, and also to determine the effect of nitriding on these alloys. High entropy alloys in eutectic and sub-eutectic compositions were produced by vacuum arc melting in a controlled atmosphere. The alloys, as cast, were subjected to gas nitriding at 510 oC for 72 hours. Characterization of alloys and nitrided alloys was carried out by XRD, SEM-EDS, Microhardness Test. Nb, Ti, Hf, Zr elements added to the CoCrFeNi alloy formed a solid solution with FCC structure without changing the crystal structure of the alloy. It was determined that, as a result of doping, Laves phases were also formed in addition to the FCC phase. While (CoCrFeNi)88.85(Zr)11.15 and (CoCrFeNi)90.5(Hf)9.5 alloys doped with Zr and Hf elements have a completely eutectic morphology, a partially eutectic structure was obtained in the alloys doped with Ti and Nb. A dense and continuous nitride layer was obtained on all nitrided alloys. As the doping amount of Nb, Ti, Hf, Zr elements added into the CoCrFeNi alloy increases, the thickness of the nitride layers on the surface generally tends to decrease. In addition to the solid solution CoCrFeNi-XN (X=Nb, Zr, Ti, Hf) nitride phase, nitride and oxynitride phases such as CrN, Fe3N, Hf3N2, Nb4N5, Ti2N, Zr7O11N2 are formed as a result of nitriding, depending on the doping amount and doping element, and these nitride phases are also formed. It was found to exist in solid solution form. CoCrFeNi and (CoCrFeNi)89.52(Nb)10.48 alloys have the lowest and highest hardness, 258 HV and 738 HV, respectively. After nitriding, the lowest and highest hardness values were obtained in CoCrFeNi (1164.78 HV) (CoCrFeNi)88.85(Zr)11.15 (1543.13 HV) alloys, respectively. In general, the increase in hardness is due to the combined effect of solid solution hardening and nitride phases formed as a result of nitriding.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    655237

    Mekanik alaşımlama ile CoCrFeMnNi ve AgCoCrFeNi esaslı yüksek entropi alaşım tozlarının sentezlenmesi ve karakterizasyonu

    Synthesization of CoCrFeMnNi and AgCoCrFeNi high entropy alloy powders via mechanical alloying and their characterization

    EBRU SARIOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BURAK ÖZKAL

  2. Tez No

    521252

    SiC takviyeli CoCrFeNi yüksek entropili kompozitin üretilmesi ve aşınma özelliklerinin incelenmesi

    Production of SiC reinforced CoCrFeNi high entropy composite and investigation of wear characteristics

    BURCU ALTUNAY KARABAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Metalurji MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAKAN GAŞAN

  3. 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

  4. Tez No

    603511

    Yüksek entropili alaşım matrisli kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of high entropy alloy matrix composites

    BURAK YALMAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Mühendislik BilimleriEskişehir Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERHAN AYAS

  5. Tez No

    909010

    Production and characterization of al-CoCrFeNi-M (M=Mo, Cu, Mn) high entropy alloys by combustion synthesis method

    Al-CoCrFeNi-M (M=Mo, Cu, Mn) yüksek entropili alaşımlarının yanma sentezi yöntemiyle üretimi ve karakterizasyonu

    FARUK KAYA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CEVAT BORA DERİN

Geri Dön