INFLUENCE OF Al CONTENT ON STRUCTURAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF (CoCrFe)60AlXNi(40-X) HIGH ENTROPY ALLOY

Abstract

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.