Polikristal FeNiCrCoCu Yüksek Entropili Alaşımının Mukavemet-Süneklik Davranışına Tane Büyüklüğünün Etkisi
Öz
Polikristal nano tel FeNiCrCoCu yüksek entropili alaşımının (YEA) mukavemet-süneklik davranışına tane büyüklüğünün etkisi moleküler dinamik (MD) benzetimi kullanılarak 300 K sıcaklık değerinde model sisteme tek eksenli çekme deformasyonu uygulanarak incelendi. Gömülmüş Atom Metodu (GAM), model sistemdeki atomlar arası kuvvetlerin belirlenmesinde kullanıldı. Tane büyüklüğünün mukavemet-süneklik, Young modülü, akma gerilimi, kopma ve boyun verme gerinimi değerleri üzerinde etkili olduğu belirlendi. Farklı tane büyüklüklerine sahip YEA model sistemlerin hepsinin uygulanan çekme deformasyon işlemi sonucu yüksek süneklik gösterdiği tespit edildi. Ortak komşu analiz yöntemi (Common Neighbor Analysis-CNA) kullanılarak YEA sistemindeki mikro yapısal değişimler ve deformasyon mekanizmaları incelendi. Gerilim-gerinim analizleri sonucu tane boyutunun kritik bir eşik değerinin üzerinde, model sistemde Hall-Petch (HP) güçlendirmesinin hâkim olduğu, ancak bu kritik boyutun altındaki ince taneli yapılarda ise ters HP davranışı tespit edildi. Mukavemet-süneklik arasındaki ilişkide tane büyüklüğünün ve bunun sonucunda farklı plastik deformasyon mekanizmalarının önemli bir etkiye sahip olduğu belirlendi. Özellikle deformasyon ikizleri, yüksek mukavemet ile yüksek sünekliğin aynı anda sağlanmasında belirleyici bir rol oynamaktadır. Bu sonuçlar, FeNiCrCoCu model alaşım sisteminin hem yüksek mukavemet hem de yüksek süneklik sergileyen etkili bir mekanik performansa sahip olduğunu ve tane mühendisliğinin yüksek performanslı YEA’ların tasarımında büyük bir öneme sahip olduğunu göstermektedir.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- Ma, E. (2006). Eight routes to improve the tensile ductility of bulk nanostructured metals and alloys. JOM, 58, 49–53.
- Valiev, R. (2004). Nanostructuring of metals by severe plastic deformation for advanced properties. Nature Materials, 3(8), 511–516.
- Zhu, Y., & Liao, X. (2004). Retaining ductility. Nature Materials, 3, 351–352.
- Lu, K. (2014). Making strong nanomaterials ductile with gradients. Science, 345, 1455–1456.
- Lu, K. (2016). Stabilizing nanostructures in metals using grain and twin boundary architectures. Nature Reviews Materials, 1, 16019.
- Maresca, F. F., & Curtin, W. A. (2020). Theory of screw dislocation strengthening in random BCC alloys from dilute to high-entropy alloys. Acta Materialia, 182, 144–162.
- Ashby, M. F. (1970). The deformation of plastically non-homogeneous materials. Philosophical Magazine, 21(170), 399–424.
- Yeh, J. W., Chen, S. K., Lin, S. J., Gan, J. Y., Chin, T. S., Shun, T. T., Tsau, C. H., & Chang, S. Y. (2004). Nanostructured high-entropy alloys with multiple principal elements: Novel alloy design concepts and outcomes. Advanced Engineering Materials, 6, 299–303.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Malzeme Fiziği, Yoğun Madde Fiziği (Diğer)
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yazarlar
Sefa Kazanç
*
0000-0002-8896-8571
Türkiye
Yayımlanma Tarihi
31 Mayıs 2026
Gönderilme Tarihi
11 Ocak 2026
Kabul Tarihi
26 Mart 2026
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2026 Cilt: 13 Sayı: 1