Refrakter yüksek entropili alaşımların sentezi ve geliştirilmesi

Yüksek entropili alaşımlar (YEA'lar), uzay ve havacılık, nükleer ve kimyasal proses endüstrilerinde yüksek sıcaklıklı uygulamalarda, ilgi çeken özelliklerinden ötürü yeni metalik alaşım sistemleri olarak görev görmektedir. Bu tez, refrakter yüksek entropili alaşımların sentezi ve geliştirilmesine, eşatomik olmayan Al-Co-Cr-Fe-(Ni-Nb-Ti) ve eşatomik Al-Hf-Mo-Nb-Ta-Ti-V alaşım sistemlerinin döküm ve izotermal tavlama koşulları altındaki faz kararlılıkları, mikroyapı değişimleri, yüksek sıcaklıklardaki davranışları ve mekanik özelliklerinin incelenmesine odaklanmaktadır. Alaşımlar önceden hesaplanan termodinamik verilere göre belirlendi. Alaşımlar yüksek saflıkta elementler kullanılarak vakumlu ark eritici ile üretildi. Yüksek entropili alaşım sistemleri X-ışını kırınımı (XRD), yerinde X-ışını kırınımı, optic mikroskop, geçişli electron mikroskobu, sertlik, basma ve çekme testleri ile incelenmiştir. Analizler, Al-Co-Cr-Fe-(Ni-Nb-Ti) alaşım sistemlerinde Nb ve Ti elementleri konstanrasyonlarına bağlı faz oluşumlarını ve mekanik özellik değişimlerini ortaya koymuştur. Vickers mikrosertlik testleri, Nb ve Ti eklemesiyle alaşımların sertliklerinde artış göstermektedir. Basma testlerinde döküm Al8Co30Cr18Fe9Ni31Nb4 ve Al8Co30Cr18Fe9Ni31Ti4 alaşımları sünek tipi kırılma tipi göstermiştir. Çekme testlerinde en yüksek tokluk değeri, dendrit matrisinde tetrataenite FeNi fazının dağılım gösterdiği döküm Al8Co30Cr18Fe9Ni31Ti4 alaşımı için, 844 MPa ile en yüksek çekme mukavemeti ve %29.76 ile en yüksek basınç kırılma gerilimi ile gözlemlenmiştir. B2/BCC çoklu fazına sahip Al-Hf-Mo-Nb-Ta-Ti-V alaşım sistemleri yüksek sıcaklıklarda kararlı bir faz yapısı ortaya koymuştur. Mikroyapı analizleri göstermektedir ki bu alaşımlar yüksek sıcaklıklı uygulamalar için iyi refrakter YEA adaylarıdır.