Alüminyum, çinko, bakır, nikel, silisyum, magnezyum, mangan ve stronsiyum içeren yüksek entropili yeni alaşım serilerinin tasarımı, üretimi, yapısal, mekanik, tribolojik ve korozyon özelliklerinin incelenmesi
Design, production, and investigation of structural, mechanical, tribological, and corrosion properties of a novel high-entropy alloy series containing aluminum, zinc, copper, nickel, silicon, magnesium, manganese, and strontium
- Tez No: 976718
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ PAŞA HEKİMOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Aşınma dayanımı, Basınç dayanımı, Mikrosertlik, Wear resistance, Compressive strength, Microhardness
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada Al49Zn13Cu11Ni10Si9Mg8, Al49Zn13Cu11Ni10Si9Mg8Sr0,02-0,05, Al49Zn13Cu11Ni5Si9Mg8Mn5 ve Al49Zn13Cu11Ni5Si9Mg8Mn5Sr0,04 alaşımları indüksiyon ocağında ergitme ve kokil kalıba döküm yöntemi ile üretilerek yapısal, mekanik, tribolojik ve korozyon özellikleri incelendi. Söz konusu alaşımların bu özellikleri aynı koşullarda üretilen literatürdeki Al65Cu5Mg5Si15Zn5Ni5, ENAC44100 ve çay fabrikalarında kullanılan Ç1 ve Ç2 kodlu alaşımlar ile karşılaştırıldı. Üretilen alaşımların içyapıları taramalı elektron mikroskobu (SEM), elektron difraksiyon analizleri (EDS) ve X ışını difraksiyonu (X-rd) çalışmaları ile incelendi. Mekanik özellikleri ise sertlik ve basma deneyleri ile belirlendi. Üretilen alaşımların tribolojik ve korozyon özellikleri sırasıyla bilye-disk esaslı bir aşınma deney düzeneği ve elektrokimyasal korozyon test ünitesi yardımıyla belirlendi. Al49Zn13Cu11Ni10Si9Mg8Sr0-0,05 alaşımlarının içyapılarının alüminyumca zengin α (Al-Zn-Cu), ε(CuZn4), γ (Cu5Zn8), θ (Al2Cu), Al-Ni-Cu (Al3Ni), Q (Al5Cu2Mg8Si6) ve Si fazlarından oluştuğu, ancak Al49Zn13Cu11Ni10Si9Mg8Sr0,02-0,05 alaşımlarında α ve Q fazının boyutlarının küçüldüğü, Al3Ni fazının içyapıda daha ince ve homojen dağılım sergilediği görüldü. Al49Zn13Cu11Ni5Si9Mg8Mn5 alaşımının içyapısında Al49Zn13Cu11Ni10Si9Mg8Sr0-0,05 alaşımında gözlenen fazlara ilave olarak Al4MnSi ve Al₇Mn₂Si₅ fazlarının oluştuğu gözlendi. Bu alaşıma yapılan Sr ilavesinin Al49Zn13Cu11Ni10Si9Mg8Sr0-0,05 alaşımlarında olduğu gibi Al3Ni, Q ve Cu5Zn8 fazları ile Si parçacıklarının fazının incelmesine ve Al3Ni ile ε fazlarının daha homojen dağılım sergilemesine yol açtığı görüldü. Geliştirilen alaşımlar içerisinde Al49Zn13Cu11Ni10Si9Mg8 alaşımının en yüksek sertlik değerine sahip olduğu, Sr ilavelerinin bu alaşımın sertliğini düşürdüğü, ancak atomsal %0,04 Sr katkısının basma dayanımı ve basma kısalması değerlerini artırdığı belirlendi. Atomsal %0,04 oranda Sr ilavesinin Al49Zn13Cu11Ni5Si9Mg8Mn5 alaşımının da basma mukavemetini artırdığı gözlendi. Al49Zn13Cu11Ni10Si9Mg8 alaşımına yapılan atomsal %0,04 oranındaki Sr ilavesinin bu alaşımın aşınma direncini düşürürken korozyon direncini artırdığı, bu orandaki Sr ilavesinin Al49Zn13Cu11Ni5Si9Mg8Mn5 alaşımının ise hem aşınma direncini hem de korozyon direncini artırdığı görüldü. Bu çalışma kapsamında geliştirilen tüm alaşımların literatürdeki Al65Cu5Mg5Si15Zn5Ni5, ENAC44100 ve çay fabrikalarında kullanılan Ç1 ve Ç2 kodlu alaşımlarından çok daha yüksek sertlik ve aşınma direncine, Al49Zn13Cu11Ni10Si9Mg8, Al49Zn13Cu11Ni10Si9Mg8Sr0,04, Al49Zn13Cu11Ni5Si9Mg8Mn5 ve Al49Zn13Cu11Ni5Si9Mg8Mn5Sr0,04 alaşımlarının söz konusu alaşımlardan daha yüksek basma dayanımına, Al49Zn13Cu11Ni5Si9Mg8Mn5Sr0,04 alaşımının daha yüksek korozyon direncine sahip olduğu belirlenmiştir. İncelenen alaşımların mekanik, triboloji ve korozyon deneylerinden elde edilen veriler söz konusu alaşımların yapısal özelliklerine dayandırılarak irdelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Al49Zn13Cu11Ni10Si9Mg8, Al49Zn13Cu11Ni10Si9Mg8Sr0.02-0.05, Al49Zn13Cu11Ni5Si9Mg8Mn5 and Al49Zn13Cu11Ni5Si9Mg8Mn5Sr0.04 alloys were produced by induction furnace melting and permanent mold casting methods and their structural, mechanical, tribological and corrosion properties were investigated. These properties were compared with the literature Al65Cu5Mg5Si15Zn5Ni5, ENAC44100 and Ç1 and Ç2 coded alloys used in tea factories, produced under the same conditions. Microstructures of the tested alloys were examined using scanning electron microscopy (SEM), electron diffraction analysis (EDS), and X-ray diffraction (X-rd) studies. Mechanical properties were determined by hardness and compression tests. Tribological and corrosion properties of the alloys were investigated using a ball-on-disc-based wear test setup and an electrochemical corrosion test unit, respectively. It was observed that the microstructures of Al49Zn13Cu11Ni10Si9Mg8Sr0-0.05 alloys were composed of aluminum-rich α (Al-Zn-Cu), ε(CuZn4), γ (Cu5Zn8), θ (Al2Cu), Al-Ni-Cu (Al3Ni), Q (Al5Cu2Mg8Si6) and Si phases, but in Al49Zn13Cu11Ni10Si9Mg8Sr0.02-0.05 alloys, sizes of the α and Q phases were reduced, and the Al3Ni phase exhibited a finer and more homogeneous distribution. It was also observed that Al4MnSi and Al₇Mn₂Si₅ phases were formed in the microstructure of the Al49Zn13Cu11Ni5Si9Mg8Mn5 alloy in addition to the phases observed in the Al49Zn13Cu11Ni10Si9Mg8Sr0-0.05 alloy. It was determined that the addition of Sr to this alloy caused refinement of the Al3Ni, Q, and Cu5Zn8 phases, as well as the Si particles, and a more homogeneous distribution of the Al3Ni and ε phases, as in the Al49Zn13Cu11Ni10Si9Mg8Sr0-0.05 alloys. Among the alloys developed, the Al49Zn13Cu11Ni10Si9Mg8 alloy had the highest hardness value. Sr additions decreased the hardness of this alloy, but 0.04% atomic Sr addition increased the compressive strength and compressive strain values. It was also revealed that the 0.04% atomic Sr addition also increased the compressive strength of the Al49Zn13Cu11Ni5Si9Mg8Mn5 alloy. The addition of 0.04% atomic Sr to the Al49Zn13Cu11Ni10Si9Mg8 alloy decreased the wear resistance of this alloy while increasing its corrosion resistance, and the addition of Sr at this rate increased both the wear resistance and corrosion resistance of the Al49Zn13Cu11Ni5Si9Mg8Mn5 alloy. It was observed that the alloys developed within the scope of this study had much higher hardness and wear resistance than the literature data of Al65Cu5Mg5Si15Zn5Ni5, ENAC44100 and the Ç1 and Ç2 coded alloys used in tea factories. It was also observed that the Al49Zn13Cu11Ni10Si9Mg8, Al49Zn13Cu11Ni10Si9Mg8Sr0.04, Al49Zn13Cu11Ni5Si9Mg8Mn5 and Al49Zn13Cu11Ni5Si9Mg8Mn5Sr0.04 alloys had higher compressive strength than these alloys, and the Al49Zn13Cu11Ni5Si9Mg8Mn5Sr0.04 alloy had higher corrosion resistance. The results obtained from the mechanical, tribology and corrosion tests of the alloys investigated were discussed based on the structural properties of the alloys.
Benzer Tezler
- Otlukbeli ve Keşiş Dağları arasındaki sahanın litolojik yapı ve araziden yararlanma ilişkisinin Google Earth Engine ve XRF analizi ile değerlendirilmesi
Evaluation of the lithological structure and land use relationship in the area between Otlukbeli and Keşiş Mountains using Google Earth Engine and XRF analysis
ONUR ATABAY
- Hatay bölgesinde tüketilen kahve örneklerinin mineral içeriklerinin araştırılması
Determination of the mineral contents of the coffee samples comsumed in hatay region
SÜLEYMAN YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
KimyaMustafa Kemal ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA KEMAL SANGÜN
- Alüminyum alaşımlı motor silindir gömleğinin dökme demire göre motor silindir aşınmasına etkisinin tribolojik olarak incelenmesi
Tribological investigation of the effect of aluminum alloy in accordance with cast iron liner on engine wear
BAYCAN OCAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMRULLAH HAKAN KALELİ
- Kırka (Eskişehir) ve çevresindeki bazı tarım alanlarındaki topraklarda ve bitkilerde ağır metal içeriklerinin belirlenmesi
İdentification of heavy metal contents of agricultural areas and plants in Kirka (Eskişehir) and its environs
AYKUT KARAYER
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
BiyolojiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ATİLA OCAK
- Taban ve orman içi meralarda bitki örtülerinin verimleri, tür bileşimi ve önemli türlerin bazı özellikleri üzerinde bir araştırma
On a research yield, space composition and some properties of important species of vegetations in floodplain and forest rangelands
ERSAN BAYRAKTAR