Yüksek entropili CrMnFeCoNi alaşımına tungsten karbürün (%3-%5-%10) farklı oranlarda ilavesinin mekanik ve mikro yapı özelliklerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of addition of tungsten carbide (3%-5%-10%) to high entropy CrMnFeCoNi alloy at differentRates onmechanical and microstructural properties
Yazar: KEREM ANİK
Danışman: DOÇ. DR. YAHYA TAŞGIN
Munzur Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada toz halinde bulunan Cr, Mn, Fe, Co, Ni ve WC elementleri ile üretilen Yüksek Entropili Cr20MnxFe20Co20Ni20WCx alaşımı incelenerek alaşımdaki Mn ve WC oranını değiştirip Cr20Mn20-xFe20Co20Ni20WCx alaşımlı malzemeye farklı oranlarda (%3-%5-%10) Tungsten Karbür (WC) ilavesi yapılarak homojen bir karışım elde edilmiştir. Karışımların toz metalurjisi yöntemiyle üretilip 6 ton basınç altında 30 gr ağırlıkta olacak şekilde preslenerek numuneler metalografik işlemler için hazır hale getirilmiştir. Ark eritme yöntemi ile 8 adet alaşım numunesi üretilmiş olup, 4 adet alaşım numunesi 24 saat süre ile 950 oC'de ısıl işleme tabi tutularak 4 adet ısıl işlemli ve 4 adet normal numune üretilmiştir. Üretilen numunelere aşınma deneyi, mikro sertlik, XRD, SEM ve EDS analizleri yapılarak mikro yapı özelliklerine etkisi araştırılmıştır.
Yapılan deneysel çalışmalarda ısıl işleme tabi tutulmuş numunelerin normal numunelerden daha fazla sertlik değeri ortalamasına sahip olduğu ve XRD, SEM ve EDS mikro yapıları incelenen numunelerin tane yapılarının korunduğu ancak oranlarında değişim olduğu tespit edilmiştir. Aşınma deneyi sonucunda WC (%3-%5-%10) ilaveli ısıl işlemli numuneler, normal numuneler ile karşılaştırıldığında ısıl işlemli numunelerin kütle kayıplarının olumlu yönde azaldığı görülmüştür. Cr20Mn20-xFe20Co20Ni20WCx alaşımındaki elementlerin oranı değiştirilerek veya daha farklı elementler kullanılarak yapılacak yeni çalışmalara ışık tutabileceği değerlendirilebilir.

Abstract:
In this study, High Entropy Cr20MnxFe20Co20Ni20WCx alloy produced with Cr, Mn, Fe, Co, Ni and WC elements in powder form was investigated and a homogeneous mixture was obtained by changing the ratio of Mn and WC in the alloy and adding Tungsten Carbide (WC) at different ratios (3%-5%-10%) to Cr20Mn20-xFe20Co20Ni20WCx alloy material. The mixtures were produced by powder metallurgy method and pressed under 6 tons of pressure to a weight of 30 g and the samples were made ready for metallographic processes. Eight alloy samples were produced by arc melting method, 4 alloy samples were heat treated at 950 oC for 24 hours and 4 heat treated and 4 normal samples were produced. Wear tests, microhardness, XRD, SEM and EDS analyzes were performed on the produced samples and the effect on microstructure properties was investigated.
In the experimental studies, it was determined that the heat treated samples had a higher average hardness value than the normal samples and the grain structures of the samples whose XRD, SEM and EDS microstructures were examined were preserved, but their ratios changed. As a result of the wear test, it was observed that the mass loss of the heat-treated samples with the addition of WC (3%-5%-10%) decreased positively compared to the normal samples. It can be evaluated that new studies by changing the ratio of elements in Cr20Mn20-xFe20Co20Ni20WCx alloy or using different elements can shed light on new studies.