Havacılık ve uzay sanayisi için yüksek entropili alaşımlarının üretilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterization of high entropy alloys for the aerospace industry
- Tez No: 889629
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÇAĞLAR YÜKSEL, DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN POLAT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Atatürk Üniversitesi, Atatürk University
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Yüksek teknoloji gereksinimlerine yönelik ihtiyaçlar, geleneksel alaşımlardan daha üstün özelliklere sahip malzeme üretiminin gerekliliğini ortaya çıkarmıştır. Bu bağlamda çok bileşenli alaşım sistemleri olarak adlandırılan yüksek entropili alaşımların üretimi ve radyasyon soğurma yeteneklerinin araştırılması amaçlanmıştır. Yöntem: Cantor alaşımı olarak adlandırılan yüksek entropili alaşımlar (FeNiCoCrMn) ve bu alaşıma eş-atomik, %5 ve %35 atomik oranlarda alüminyum (Al), titanyum (Ti), bakır (Cu) ve tungsten (W) katkılayarak vakum ark ergitme yöntemiyle yaklaşık 5 mm çapında 40 mm uzunluğunda alaşımlar döküm yöntemiyle üretilmiştir. Üretim sonrası malzemelerin mikro yapı özellikleri, SEM ve XRD analizleri, yoğunluk analizleri ve gözeneklilik oranları analizleri, sertlik değerlerleri analizleri ve radyasyon soğurma yetenekleri araştırılmıştır. Bulgular: Üretilen yüksek entropili alaşımlar içerisinde ağırlıklı olarak YMK ve HMK fazlarının oluştuğu tespit edilmiştir. Yüzey görüntüleri alınan alaşımların gözenekli yapılarda olduğu ve bu yapıların yoğunluk ve sertlik değerlerinde önemli etkilere sahip olduğu görülmüştür. Ayrıca SEM ve EDS analizlerinde üretilen alaşımlarda dendrit ve interdendrit bölgeler tespit edilmiştir. Diğer taraftan YEA'lardan Ti ve W eklenmesi Cantor alaşımının sertlik değerlerinde artışlar sağlamış, Cu ve Al elementleri sertlik değerlerinde düşüşlere neden olmuştur. Cantor alaşımlarının 15 keV - 15 MeV enerji aralığında radyasyon soğurma yeteneklerini Al ve Ti elementleri düşürürken Cu ve W elementleri artırmıştır. Sonuç: Döküm yöntemiyle üretilen YEA'ların içerisinde en yoğun ve en yüksek sertliğe sahip alaşımlar W katkılı alaşımlar olmuştur. Buna bağlı olarak bütün enerji değerlerinde kütle soğurma katsayısı, atomik ve elektronik tesir kesiti ve etkin atom numarası açısından tungsten elementi Cantor alaşımının yeteneklerini geliştirmiştir.
Özet (Çeviri)
Purpose: The needs for high-tech requirements have necessitated the production of materials with superior properties compared to traditional alloys. In this context, the production of high-entropy alloys, also known as multi-component alloy systems, and the investigation of their radiation absorption capabilities have been aimed at. Method: High entropy alloys (FeNiCoCrMn), called Cantor alloys, with aluminum (Al), titanium (Ti), copper (Cu) and tungsten (W) added to this alloy at atomic ratios of 5% and 35%, were produced by the vacuum arc melting method, resulting in cast alloys with a diameter of approximately 5 mm and a length of 40 mm. After production, the microstructural properties of the materials, XRD analysis, densities and porosity ratios, hardness values, and radiation absorption abilities were investigated. Findings: It was determined that predominantly FCC and BCC phases were formed in the produced high-entropy alloys. The surface images of the alloys showed porous structures, which significantly affected their density and hardness values. On the other hand, the addition of Ti and W to the high-entropy alloys (HEAs) increased the hardness values of the Cantor alloy. The radiation absorption capabilities of Cantor alloys in the 15 keV-15 MeV energy range were reduced by the elements Al and Ti, while Cu and W elements increased these capabilities. Results: Among the alloys produced by casting, the high-entropy alloys (HEAs) with W addition were found to have the highest density and hardness. Accordingly, tungsten element has enhanced the capabilities of the Cantor alloy in terms of mass absorption coefficient, atomic and electronic cross-section, and effective atomic number across all energy values.
Benzer Tezler
- Havacılık ve uzay uygulamaları için yüksek entropili alaşımların tasarımı, üretimi, karakterizasyonu ve mikro yer çekimli ortamda davranışlarının incelenmesi
Design, production, characterization, and study of behavior in a microgravity environment of high entropy alloys for aerospace and space applications
ÖMÜR CAN ODABAŞ
Doktora
Türkçe
2025
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONURALP YÜCEL
DOÇ. DR. HAVVA KAZDAL ZEYTİN
- Savunma sanayii uygulamalarına yönelik grafen takviyeli bor karbür yapıların SPS yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of graphene reinforced boron carbide structures for defense industry applications by SPS method
YİĞİT ORKUN AYDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEKİN GÖLLER
- Determination of equivalent elastic properties of printed circuit boards
Baskı devre kartlarının eşlenik elastik özelliklerin belirlenmesi
ERDİNÇ YAKUT
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYTAÇ ARIKOĞLU
- Turksat 3usat uydusu'nun yapısal tasarımı
Structural design of turksat 3usat satellite
MURAT SÜER
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FIRAT OĞUZ EDİS
- Yüksek hızlı yongalar arası baskı devre tabanlı iletim hattı geliştirilmesi
Development of a printed circuit based transmission channel between high-speed chips
FURKAN AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTobb Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ BOZBEY