Yüksek entropili Co20Cr20Fe20Ni20Mn20 alaşımının çift fazlı yüksek entropili Fe50Mn30Co10Cr10 alaşımıyla farklılıklarının mekanik ve mikro yapı özellikleri açısından incelenmesi
Investigation of the differences of high-entropy Co20Cr20Fe20Ni20Mn20 alloy with dual-phase high-entropy Fe50Mn30Co10Cr10 alloy in terms of mechanical and microstructural properties
Yazar: AZİZ MALKOÇ
Danışman: DOÇ. DR. YAHYA TAŞGIN
Munzur Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada yüksek entropili alaşımla, yüksek demir ve Mn içerikli çift fazlı yüksek entropili alaşımın yapısal ve mekanik özelliklerini kıyaslayarak bu alaşımlara nadir toprak element olan Erbiyumun (Er) az oranda ilavesinin etkileri tespit edilmesi amaçlanmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında %99 saflıkta metal tozları temin edilerek 30gr olacak şekilde tozlar atomik ve kütlesel olarak oranlanarak hazırlandı. Tozların homojen bir şekilde karışımı sağlanarak, 6 ton basınç altında 10 gramlık bloklar halinde preslenerek ark ergitme işlemine hazır hale getirilmiştir. Vakum altında ark ergitme işlemine tabi tutulan 4 farklı bileşimdeki numuneler SEM, EDS, XRD ve mikro sertlik testleri için küçük metalografik numunelere dönüştürülerek çalışmanın analiz ve görüntüleme kısmına geçilmiştir. Farklı büyütmelerde aldığımız Sem görüntüleri ve bu görüntülerden tespit ettiğimiz farklı yapılardan aldığımız EDS analizleri ve XRD analizleri çalışmanın metalografik olarak farklılıklarını ortaya koymuştur. Numunelerin mekanik olarak değerlendirmek için yaptığımız mikro sertlik ve aşınma testleriyle de çift fazlı yüksek entropili alaşımın (A2) yüksek entropili alaşıma (A1) göre daha sert ve daha az aşındığı, bu alaşımlara Erbiyum elementinin fazla bir etkisinin olmadığı tespit edilmiştir. Numunelere uygulanan ısıl işlemin ise metalografik yapıyı iyileştirdiği fakat mekanik açıdan olumsuz etki sağladığı görülmüştür.

Abstract:
In this study, it was aimed to compare the structural and mechanical properties of a high-entropy alloy and a dual-phase high-entropy alloy with high iron and Mn content, and to determine the effects of adding a small amount of rare earth element Erbium (Er) to these alloys. In the first stage of the study, metal powders with 99% purity were provided and the powders were prepared by proportioning atomic and mass to 30 gr. By providing a homogeneous mixture of the powders, they were pressed in blocks of 10 grams under 6 tons of pressure and made ready for arc melting. The samples in 4 different compositions, which were subjected to arc melting under vacuum, were converted into small metallographic samples for SEM, EDS, XRD and microhardness tests, and the analysis and imaging part of the study was started. Sem images taken at different magnifications and EDS analyzes and XRD analyzes obtained from different structures we determined from these images revealed the metallographic differences of the study. With the microhardness and wear tests we conducted to evaluate the samples mechanically, it was determined that the dual-phase high entropy alloy (A2) was harder and less worn than the high entropy alloy (A1), and Erbium eilente did not have much effect on these alloys. It was observed that the heat treatment applied to the samples improved the metallographic structure, but had a negative effect on the mechanical aspect.