Refrakter metal esaslı yüksek entropili iri hacimli metalik cam alaşımlarının geliştirilmesi
Development of refractory metal based high entropy bulk metallic glasses
Yazar: PELİN ÖZTÜRK AŞGIN
Danışman: DOÇ. DR. AYTEKİN HİTİT
Afyon Kocatepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Camsı yapılar = Glass forming ; Entropi = Entropy ; Metalik cam = Metallic glass ; Refrakter = Refractory

Özet:
Bu tez çalışmasında, literatürde bulunan yüksek entropili iri hacimli metalik cam (İHMC) oluşturma parametreleri izlenmiş ve V25Ta12.5Nb12.5Co25Ni25 alaşım kompozisyonu esas alınarak refrakter metal esaslı yüksek entropili iri hacimli metalik cam alaşımlarının tasarlanması ve üretilmesi hedeflenmiştir. V25Ta12.5Nb12.5Co25Ni25 alaşımına refrakter metal içeriği azaltılmak suretiyle molce %10 oranında bor eklenmiştir. Daha sonra alaşımın bor içeriği sabit tutularak, refrakter metal kısmına (V-Ta-Nb) diğer iki refrakter metal olan molibden ve tungsten sistematik bir şekilde çeşitli oranlarda eklenmiş ve sentezlenen alaşımların kritik döküm kalınlıkları incelenmiştir.  1 mm kesit kalınlığında amorf olarak elde edilen V8.75Ta8.75Mo8.75W8.75Co27.5Ni27.5B10, V8.75Nb8.75Mo8.75W8.75Co27.5Ni27.5B10 ve V7Nb7Mo7W7Ta7Co27.5Ni27.5B10 alaşımları 1.5 mm kesit kalınlığında dökülerek yapısal ve mikroyapısal açıdan incelenmiştir. Camlaşma kabiliyeti en yüksek olan V8.75Ta8.75Mo8.75W8.75Co27.5Ni27.5B10 alaşımı seçilmiş ve bu alaşıma kobalt ve nikel içinde oldukça yüksek çözünürlüğe sahip olan mangan katkısı yapılmıştır. Geliştirilen refrakter metal esaslı yüksek entropili metalik cam alaşımlarının termal özellikleri (cam geçiş sıcaklığı, kristalizasyon sıcaklığı ve likidüs sıcaklığı) ile cam oluşturma kabiliyetleri, yüksek entropili cam oluşturma parametreleri, mikrosertlik ve mikroyapı özellikleri, yüksek sıcaklık oksidasyon direnci gibi özellikleri incelenmiştir.

Abstract:
In this thesis, the high-entropy bulk metallic glass formation parameters given in the literature were followed and it was aimed to design and produce refractory metal based high entropy bulk  metallic glass alloys based on the V25Ta12.5Nb12.5Co25Ni25 alloy composition. 10 at. % boron was added to V25Ta12.5Nb12.5Co25Ni25 alloy by reducing the refractory metal content. Then, keeping the boron content of the alloy constant, the other two refractory metals molybdenum and tungsten were systematically added to the refractory metal part (V-Ta-Nb) of the alloy in various amounts and the critical casting thicknesses of the synthesized alloys were investigated. The V8.75Ta8.75Mo8.75W8.75Co27.5Ni27.5B10, V8.75Nb8.75Mo8.75W8.75Co27.5Ni27.5B10 and V7Nb7Mo7W7Ta7Co27.5Ni27.5B10 alloys obtained as amorphous at 1 mm casting thickness were cast in 1.5 mm casting thickness and examined in terms of structural and microstructural aspects. The V8.75Ta8.75Mo8.75W8.75Co27.5Ni27.5B10 alloy, which has the highest glass forming ability, was selected, and manganese, which has a very high solubility in cobalt and nickel, was added to this alloy. Thermal properties (glass transition temperature, crystallization temperature and liquidus temperature) and glass forming abilities, high entropy glass forming parameters, microhardness and microstructural properties, and high temperature oxidation resistance of the refractory metal-based high entropy metallic glass alloys developed were investigated.