Titanyum (Ti) katkılı AlCoCuNi yüksek entropili alaşımların mekaniksel alaşımlama ile üretilmesi ve karakterizasyonu

Bu tez çalışmasında %4-8 (at.) Ti katkılı AlCoCuNiTi yüksek entropili alaşımları farklı öğütme sürelerinde mekanik alaşımlama ile nanoyapılı toz olarak üretildi. Üretilen alaşımların mikroyapısal karakterizasyonu X-ışını kırınımı (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu/enerji dağıtıcı X-ışını (SEM/EDX) analizleri yapıldı ve ayrıca termal karakterizayonu diferansiyel termal analiz (DTA) ile yapıldı. Toz metalürjisi prosesleri sonucu oluşturulan numunelerin yüzey morfolojileri optik mikroskop (OM) ile incelendi ve ayrıca mikrosertlik analizi de yapıldı. XRD sonuçları 80-120 saat öğütmelerde intermetalik ve katı çözelti fazlarının oluştuğunu gösterdi ve ayrıca öğütme süresi arttıkça kristalit boyutunda azalma olurken kafes gerilmesinde ve dislokasyon yoğunluğunda artma olduğunu gösterdi. XRD taramasında elde edilen maksimum pik değerlerinin Scherrer denkleminde kullanarak minimum kristalit boyutu değeri %8 Ti katklı AlCoCuNiTi yüksek entropili alaşım için yaklaşık 3 nm olarak bulundu. SEM/EDX analizleri öğütme süresi arttıkça parçalanma, kırılma, topaklaşma ve kaynaklaşmalar olduğunu, partikül boyutunun küçüldüğünü ve daha homojen bir yapı oluştuğunu gösterdi. DTA analizleri düşük öğütme sürelerinde (0-30 saat) yaklaşık 565 oC sıcaklıkta AlNi3 fazının kristalleşmesini işaret eden bir ekzotermik pik gösterirken yüksek öğütme sürelerinde (30-120 saat) herhangi bir pik göstermemiştir. OM analizleri öğütme süresi 0 saatten 120 saate arttıkça partikül boyutlarında küçülmeler, daha homojen bir yapı ve boşluk miktarında azalmalar olduğunu gösterdi. Preslenen ve sinterlenen AlCoCuNiTi yüksek entropili alaşım numunelerinde öğütme süresi arttıkça yeni intermetalik veya katı çözelti fazların oluşumu sonucu mikrosertliğin arttığı gözlenmiştir. Üretilen alaşımlarda maksimum mikrosertlik değeri 120 saat öğütme ile üretilen ve 815 oC'de sinterlenen %8 Ti katkılı AlCoCuNiTi alaşım numunesinde 882 ± 20 HV olarak bulunmuştur. Elde edilen sonuçlara göre 120 saat öğütme ile üretilen %8 Ti katkılı AlCoCuNiTi alaşımın mekanik özelliklerinin bu çalışmada üretilen diğer tüm alaşımların mekanik özelliklerinden daha üstün olduğu anlaşılmıştır.