Yüksek entropili CrMnFeCoNiAl alaşımlarına bor ilavesinin etkisi

Abstract

Bu çalışmada, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Al ve B elementleri kullanılarak Vakum Ark Melting üretim yöntemi kullanılarak borsuz, 24 ppm, 387 ppm, 947 ppm ve 1100 ppm bor ilaveli yüksek entropili CrMnFeCoNiAl alaşımının (YEA) üretimi gerçekleştirilmiştir. Alaşımların her birinin Valans Elektron Konsantrasyon değerleri hesaplanarak numunelerin metalografik incelemeleri yapılmıştır. Numunelerde farklı oranlarda bor ilavesinin, mikroyapılarda belirgin bir değişiklik meydana getirdiği gözlemlenmiştir. Yapılan optik mikroyapı incelemelerinde dendritik ve interdendritik yapılar görülmüştür. Gerçekleştirilen EDS analizlerinde farklı noktalardan alınan elementel sonuçların, kimyasal bileşim oranlarına yakın olduğu görülmüştür. Mapping dağılımlarına bakıldığında beş farklı numunenin elementel dağılımlarının homojenlik sergilediği anlaşılmıştır. Üretimi gerçekleştirilen YEA'ın yüzey merkezli kübik (YMK) kristal yapıya sahip olduğu görülmüş ve XRD çalışmaları da bu durum desteklemiştir. Yapılan sertlik analizleri sonucunda borsuz YEA'ın bor ilaveli YEA'a göre daha düşük sertlik değerine sahip olduğu görülürken, bor ilavesi oranının artması ile sertlik değerlerinde yükselmeler olduğu gözlemlenmiştir. Gerçekleştirilmiş çalışmalar literatür ile karşılaştırılarak tartışılmıştır. Anahtar Kelimeler: Yüksek Entropili Alaşım, Bor, Ark Melting, Mikroyapı, Mekanik

In this study, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Al and B by using the method of Vacuum Arc Melting production boron free, 24 ppm, 387 ppm, 947 ppm and 1100 ppm high entropy CrMnFeCoNiAl alloy (YEA) production was performed. Valens Electron Concentration values of each of the alloys were calculated and metallographic studies of the samples were made. It has been observed that the addition of different amounts of boron in the samples creates a significant change in microstructures. Dendritic and interdendritic structures were observed in optical microstructure investigations. In the EDS analysis performed, it was seen that the elemental results obtained from different points were close to the chemical composition ratios. Mapping distributions show that the elemental distributions of five different samples show homogeneity. Produced YEA has a surface-centered cubic (YMK) crystal structure and XRD studies supported this situation. As a result of the hardness analysis, it was observed that the YEA had lower hardness than boron addition, while it was observed that there was an increase in the hardness values with the addition of boron. Realized studies are discussed by comparing with literature. Keywords: High Entropial Alloy, Boron, Arc Melting, Microstructure, Mechanical