Bu çalışmada, farklı alüminyum içeriğine sahip (CoCrFe)60AlxNi(40-x) alaşımları (x=5, 10, 20, 30 % at.) ark ergitme yöntemiyle üretilmiş ve 4 mm çapındaki silindirik bakır kalıp içerisine dökümü yapılmıştır. Elde edilen silindir şeklinde alaşımlar, XRD ve SEM ile yapısal olarak incelenmiş ve değişen oranlardaki Al ve Ni elementlerinin kristal yapıya, mikro yapıya ve mekanik özelliklere olan etkisi araştırılmıştır. Alaşım içerisinde oluşan fazlar, Thermo-Calc yazılımı kullanılarak ve termodinamik yaklaşımlar sergilenerek deneysel olarak elde edilen sonuçlarla kıyaslanmıştır. Alaşımların sahip olduğu mekanik özellikleri tespit etmek amacıyla sertlik ve basma testleri uygulanmıştır. Deneysel sonuçlar, alaşım içerisindeki Al miktarının %5 at.’den %30 at.’ye çıkmasıyla beraber, alaşımın temel kristal yapısının YMK yapıdan HMK’ye doğru geçiş yaptığını göstermiştir. Bununla beraber, alaşım içerisinde Al miktarının artması, mikro yapıda bir miktar AlNi intermetalik fazlarının da oluşmasına neden olmuştur. Al oranının artmasıyla hem kristal yapının değişmesi, hem de intermetalik fazların oluşması, alaşımın sertlik değerinin 146±3 HV’den 563±6 HV’ye kadar; akma dayancının ise 193 MPa’dan 1260 MPa değerine kadar yükselmesini sağlamıştır. Yapısal analizler ve mekanik testler, (CoCrFe)60Al20Ni20 YEA'sının mukavemet-süneklik dengesi açısından en umut verici alaşım olduğunu göstermiştir.
In this study, (CoCrFe)60AlxNi(40-x) (x=5, 10, 20, 30 at. %) alloys with different aluminum content were produced by arc melting method and casted into a 4 mm diameter cylindrical copper mold. The cylindrical alloys were structurally examined by XRD and SEM to investigate the effects of varying ratios of Al and Ni elements on the crystal structure, microstructure, and mechanical properties. The phases in the alloys determined by Thermo-Calc software and thermodynamic approaches were compared with the experimental results. The alloys were subjected to hardness and compression tests to determine mechanical properties. Experimental results showed that the crystal structure of the alloy shifted from FCC to BCC with increasing Al content from 5 at.% to 30 at.%. However, the increasing Al content caused the formation of some AlNi intermetallic phases in the microstructure. Both the change of the crystal structure and the formation of intermetallic phases with the rise of the Al ratio increase the hardness and yield strength of the alloy from 146±3 HV to 563±6 HV, from 193 MPa to 1260 MPa, respectively. Structural analyses and mechanical tests showed that (CoCrFe)60Al20Ni20 HEA is the most promising alloy in terms of strength and ductility trade-off.
Primary Language | Turkish |
---|---|
Subjects | Material Production Technologies |
Journal Section | Materials Science and Engineering |
Authors | |
Publication Date | December 3, 2023 |
Submission Date | April 7, 2023 |
Published in Issue | Year 2023Volume: 26 Issue: 4 |