Manyetik yüksek entropili alaşımların geliştirilmesi ve üretilmesi

Yüksek Entropili Alaşımlar (YEAlar), üstün ve etkileyici mekanik, fiziksel, elektriksel ve manyetik özellikleri nedeniyle özellikle havacılık ve savunma sanayileri için benzersiz ve yeni gelişmiş metalik alaşım sistemleridir. Bu tez, manyetik HEA'ların sentezi ve geliştirilmesine ve işlem görmemiş ve izotermal iyileştirme koşullarında ısıl işleme tabi tutulmuş Fe-Co-Ni-Al-X (X= Ti, V, Nb) alaşım sistemlerinin manyetik özelliklerinin, faz oluşum mekanizmalarının, termal kararlılığının ve mekanik özelliklerinin araştırılmasına odaklanmaktadır. Alaşımlar öncelikle termodinamik veri hesaplamalarına dayanarak tasarlanmış ve daha sonra tasarlanan alaşımlar yüksek saflıkta elementler kullanılarak vakumlu ark eritici ile üretilmiştir. Yüksek entropili alaşımlar, X-ışını kırınımı (XRD), optik mikroskop (OM), taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılımlı spektroskopi (EDS), titreşimli numune manyetometresi (VSM) ve sertlik test cihazı kullanılarak karakterize edilmiştir. Sonuçları, bileşen elementlerin Fe-Co-Ni-Al-X (X: Ti, V, Nb) alaşım sistemlerinin faz oluşumu, manyetik ve mekanik özellikleri üzerindeki etkisini göstermektedir. Co konsantrasyonundaki artışın manyetik doygunluğu arttırdığı ve zorlayıcı kuvveti azalttığı bulunmuştur. Öte yandan, Cu ve Ti'nin zorlayıcı kuvveti azaltmada çok az etkisi vardır. İzotermal tavlama işlemlerinin, alaşımların manyetik özelliklerini iyileştirdiği ortaya çıkmıştır. 928 K'de 24 saat izotermal tavlanmış olan alaşımlar, döküm sonrası ve 928 K'de 3 saat izotermal tavlanmış durumlarına kıyasla faz dönüşümleri göstermektedir. Vickers mikrosertlik analizi, tüm döküm alaşımlar için benzer değerler sunmuştur. Tüm alaşımların 3 saat izotermal tavlama ile sertlik değerlerinin arttığı, ancak 24 saat izotermal tavlama için önemli bir değişiklik olmadığı görülmüştür. Analiz, Ti, V ve Nb'nin Fe-Co-Ni-Al-X (X: Ti, V, Nb) alaşım sistemlerinin mikroyapısı ve manyetik özellikleri üzerindeki etkisini ortaya koymaktadır. Ti ilavesi, alaşımların manyetik özelliklerini geliştirmektedir. V ve Nb ilaveleri alaşımların mikro yapısını etkileyerek faz geçişlerine neden olurken, V ve Nb ilavelerinin alaşımların manyetik özelliklerini olumsuz yönde etkilediği sonucuna varılmıştır.