Sıcak presleme yöntemiyle üretilen TiC/WC takviyeli AlCuNiFeCr yüksek entropili alaşımların mikroyapı ve mekanik özelliklerinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, sıcak presleme tekniği kullanılarak TiC (titanyum karbür) ve WC (tungsten karbür) takviyeli AlCuNiFeCr yüksek entropili alaşımlar (YEA) üretilmiştir. AlCuNiFeCr toz karışımı, TiC ve WC sırasıyla %5, %10 ve %15 oranında ilave edilmiştir. Numunelerin oksitlenmesini önlemek için koruyucu argon gazı atmosferinde sinterleme işlemleri gerçekleştirilmiştir. Yüksek entropili alaşımlar 900 ℃ sinterleme sıcaklığında ve 35 MPa basınç altında 4 dakika süreyle üretilmiştir. Üretilen numunelerin mikroyapı ve mekanik özelliklerini belirmek amacıyla SEM ve EDS analizleri, XRD analizi, kırık yüzey SEM görüntüleri, elementel dağılımın SEM haritalaması ve EDX spektrumları, sertlik, üç nokta eğme testi ve korozyon testleri uygulanmıştır. Üretilen numunelerden alınan SEM görüntülerinde, genel olarak TiC ve WC parçacıklarının homojen olarak dağıldığı görülmektedir. Buna ek olarak, EDS analiz sonuçları üretilen numuneleri desteklemektedir. SEM haritalamaları incelendiğinde, takviye parçacıklarının homojen bir şekilde dağıldığı açıkça görülmüştür. XRD grafiklerinde YMK ve HMK kafes yapısına sahip katı çözeltilerin oluştuğu tespit edilmiştir. Takviye edilmemiş yüksek entropili alaşımın çapraz kırılma dayanımları, takviye edilmiş numunelerden daha yüksek olduğu belirlenmiştir. TiC ve WC parçacıklarının yüzde (%) oranlarının arttırılması numunelerde çentik etkisi yaratarak daha düşük mukavemet değerlerine sahip olduğu üç nokta eğme testi sonucunda tespit edilmiştir. Üç nokta eğme testi sonrasında alınan kırık yüzey SEM görüntülerinde numunelerde çatlaklar ve gözenekler tespit edilmiştir. Yüksek entropili alaşımların sertliği, takviye parçacıklarının (TiC ve WC) ilavesine bağlı olarak artmıştır. Tafel eğrilerinde, TiC ve WC 'ün artması üretilen numunelerin korozyon performansını arttırmadığı tespit edilmiştir. Sonuç olarak, optimum özelliklere sahip AlCuNiFeCr -% 15 WC 'ye ait en iyi örnek olarak belirlenmiştir.