Ti-bazlı yüksek entropili alaşımların yüksek sıcaklık özelliklerinin deneysel ve hesaplamalı değerlendirilmesi

Son yirmi yılda, yüksek entropili alaşımlar (HEA'lar), olağanüstü özellikleri ve çeşitli uygulama potansiyelleri nedeniyle dikkat çekici bir ilgi kazanmıştır. İleriye dönük uygulamalarda, yüksek erime noktaları ve yüksek termal stabiliteleri nedeniyle, refrakter yüksek entropi alaşımlar (RHEA) lar, yüksek sıcaklık uygulamaları için Ni Bazlı süper alaşımlara alternatif olarak kabul edilmektedir. Bu nedenle RHEA'ların yüksek sıcaklık özelliklerine ışık tutmak için özellikleri iki farklı yönden araştırıldı. Bu tezde tartışılan kavramlara kısa bir giriş yapıldıktan sonra, dört farklı HEA'nın oksidasyon davranışı, X-ışını foton spektrometresi (XPS), X-ışını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) gibi çeşitli yüzey ve yapısal karakterizasyon yöntemleri kullanılarak statik oksidasyon deneyleri yoluyla incelenmiştir. Sonuçlar, bu alaşımlardaki üç farklı oksidasyon mekanizmasının HEA'ların bileşimine, sıcaklığına ve kristal yapısına bağlı olduğunu göstermiştir. Ayrıca her bir elementin bu alaşımların oksidasyon davranışı üzerindeki etkisi tartışılmıştır. Tezin ikinci bölümünde atomistik simülasyonlar kullanılarak kimyasal kısa menzilli düzen (CSRO) oluşumunun HEA'ların iki farklı bileşimi üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Sonuçlar, bu alaşımlardaki CSRO oluşumunun, HEA'ların sünekliğini korurken malzemelerin mukavemetini artırabildiğini gösterdi. Ek olarak, deformasyona bağlı faz dönüşümü (DIPT) etkisi atomistik simülasyonlar aracılığıyla ortaya koyuldu. Bu sonuçları doğrulamak için SEM altında çok sayıda yerinde (in-situ) sıkıştırma deneyi yapıldı ve bu sonuçlar, DIPT etkisinin bir sonucu olarak HCP fazlarının oluşumunu doğruladı. Genel olarak, bu tezdeki sonuçlar ve tartışmalar, yüksek sıcaklıklarda uygulamalarını mümkün kılmak amacıyla HEA'ların yüksek sıcaklık özelliklerine ilişkin daha iyi bir görüş sağlamıştır.