Yüksek Sıcaklık Korozyon ve Oksidasyon Hasarlarının Yüksek Entropili Bir Alaşım Üzerine Etkisinin İncelenmesi

Abstract

YEA'lar çeşitli çalışma koşullarına dayanacak korozyon direnci ve diğer özelliklerin kombinasyonuna sahip oldukları için malzeme grupları içerisinde üstün avantaja sahiptirler. Birçok özellik bakımından avantaja sahip olmaları da bu alaşımların daha çok tercih edilip geliştirilmesine imkan tanımaktadır. Yapılan tez çalışması, yüksek entropili alaşımların mekanik alaşımlama tekniği kullanılarak tozlarının sentezi, tozların şekillendirilmesi, şekillendirilmiş tozların yani peletlerin basınçsız olarak sinterlenmesi ve üretimi tamamlanan peletlerin yüksek sıcaklıkta maruz kalabilecekleri oksidasyon ve korozyonlara karşı performanslarının incelenmesi işlemlerini kapsamaktadır. Tez kapsamında üretilen ve süper alaşımlara kıyasla ekonomik olan, AlCrFeNi(MoSi)x alaşımının, yüksek sıcaklıklarda bu malzemelere alternatif olarak kullanılabilir olmasının ortaya konması temel amaçtır. Çalışma sonucunda mekanik alaşımlama tekniği kullanılarak hazırlanan tozların, basınçsız olarak sinterlenmesi ile elde edilen AlCrFeNi(MoSi)x (x=0, 0.05, 0.1, 0.2) alaşımının mikroyapı ve faz yapıları, oksidasyon ve sıcak korozyon testleri sonrası alaşımda meydana gelen oksidasyon ve korozyon etkisi incelenmiştir. Çalışmadan sonucunda elde edilen bulgular ile AlCrFeNi(MoSi)x alaşımı HMK, sigma ve B2 fazlarından meydana gelmiştir. Sıcak korozyon testleri sonrası yüzeyde Al2O3, Cr2O3 yapılı korozyon ürünleri tespit edilmiştir. Sıcak korozyon testleri sonrası yapılan faz analizlerinde yüzeyde korozyon ürünü olarak ağırlıklı olarak Sülfatlı oksitlerin, spinel yapılı oksitlerin ve Cr2O3, Al2O3 gibi oksitlerin varlığı gözlemlenmiştir. MoSi ilavesi ile alaşımın oksidasyon ve sıcak korozyon performasında iyileşme gözlenmiştir.

Because YEAs have a combination of corrosion resistance and other properties to withstand various operating conditions, they have superior advantages among material groups. The fact that they have advantages in many properties allows these alloys to be more preferred and developed. The this project includes the synthesis of powders of high entropy alloys using mechanical alloying technique, shaping of powders, pressureless sintering of shaped powders, i.e. pellets, and investigation of the performance of pellets against oxidation and corrosion to which they may be exposed at high temperature. The main objective of this work is to demonstrate that the AlCrFeNi(MoSi)x alloy, which is economical compared to superalloys, can be used as an alternative to these materials at high temperatures. As a result of the study, the microstructure and phase structures of AlCrFeNi(MoSi)x (x=0, 0.05, 0.1, 0.2) alloy obtained by pressureless sintering of powders prepared by mechanical alloying technique, oxidation and hot corrosion tests, oxidation and corrosion effects occurring in the alloy after oxidation and hot corrosion tests were investigated. The results of the study showed that the AlCrFeNi(MoSi)x alloy consists of HMK, sigma and B2 phases. After oxidation tests, corrosion products with Al2O3, Cr2O3 structures were detected on the surface. In the phase analyses performed after hot corrosion tests, the presence of mainly sulfate oxides, spinel-structured oxides, and oxides such as Cr2O3 and Al2O3 was observed as corrosion products on the surface. Improvement in the oxidation and hot corrosion performance of the alloy was observed with the addition of MoSi.