Mechanical behavior of medium and high entropy alloys
| dc.contributor.advisor | Pıçak, Sezer | |
| dc.contributor.author | Madkhanah, Ahmad | |
| dc.date.accessioned | 2024-12-27T06:47:23Z | |
| dc.date.available | 2024-12-27T06:47:23Z | |
| dc.date.issued | 2024 | |
| dc.department | Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı | |
| dc.description.abstract | Medium- and high-entropy alloys (M/HEAs) provide a vast and diverse design space compared to traditional alloys, creating new opportunities for uncovering un-explored physics and functionalities. Some of these alloys demonstrate an excep-tional combination of high strength and ductility, which has been attributed to the activation of multiple deformation mechanisms initiated by low- and medium-energy stacking faults. Despite numerous recent studies investigating the micro-scopic and macroscopic properties of these materials, research on single crystalline M/HEAs is notably lacking. Such studies are crucial for gaining a deeper under-standing of the fundamental deformation mechanisms. In response to this gap, the current study focuses on fabricating and characterizing single and polycrystalline M/HEAs to explore the underlying deformation processes responsible for their re-markable mechanical behavior. In this work, the tensile deformation behavior of NiCoCr single crystals was studied along different crystallographic orientations, including [001], [011] and [111]. De-tailed microstructural analyses were carried out to identify the dominant mecha-nisms during deformation and compared with the existing literature. Through ex-tensive characterization of bulk single crystals, it was found that the exceptional mechanical properties of NiCoCr result from short-range atomic order (SRO). This SRO promotes the simultaneous activation of twinning-induced plasticity (TWIP) and transformation-induced plasticity (TRIP), which leads to dynamic hardening by restricting dislocation motion through the formation of nanoscale twin and marten-site boundaries. These findings suggest that the interaction between SRO and plas-ticity can be harnessed to activate various deformation mechanisms, potentially leading to the discovery of new M/HEAs with unprecedented mechanical proper-ties. | |
| dc.description.abstract | Orta ve Yüksek Entropili Alaşımlar (M/HEA'lar), geleneksel alaşımlara kıyasla geniş ve çeşitli bir tasarım alanı sunarak keşfedilmemiş fiziksel özellikler ve fonksiyonellikler için yeni fırsatlar yaratmaktadır. Bu alaşımların bazıları, düşük ve orta enerjili yığılma hataları ile başlatılan birden fazla deformasyon mekaniz-masının etkinleşmesine bağlı olarak olağanüstü bir yüksek mukavemet ve süneklik kombinasyonu sergilemektedir. Bu malzemelerin mikroskobik ve makroskobik özelliklerini inceleyen birçok güncel çalışmaya rağmen, tek kristalli M/HEA'lar üzerine yapılan araştırmalar dikkate değer şekilde eksiktir. Bu tür çalışmalar, temel deformasyon mekanizmalarını daha derinlemesine anlamak için büyük önem taşımaktadır. Bu eksikliğe yanıt olarak, mevcut çalışma, M/HEA'ların tek ve çok kristalli örneklerini üretmeye ve karakterize etmeye odaklanarak, bu malzemelerin dikkate değer mekanik davranışlarından sorumlu temel deformasyon süreçlerini araştırmayı amaçlamaktadır. Bu çalışmada, NiCoCr tek kristallerinin farklı kristalografik yönelimlerdeki [001], [011] ve [111] boyunca çekme deformasyon davranışı incelenmiştir. Deformasyon sırasında baskın mekanizmaları belirlemek için ayrıntılı mikroyapı analizleri yapılmış ve mevcut literatür ile karşılaştırılmıştır. Yapılan kapsamlı tek kristal karakterizasyonu sonucunda, NiCoCr'nin olağanüstü mekanik özelliklerinin, atom-ların kısa menzilli düzenlenmesinden (SRO) kaynaklandığı bulunmuştur. Bu SRO, dislokasyon hareketini nanoskopik ikiz ve martenzit sınırlarının oluşumu yoluyla kısıtlayarak, ikizlenme kaynaklı plastiklik (TWIP) ve dönüşüm kaynaklı plastiklik (TRIP) mekanizmalarının eşzamanlı olarak etkinleşmesini sağlamaktadır. Bu bul-gular, SRO ile plastiklik arasındaki etkileşimin çeşitli deformasyon mekanizma-larını etkinleştirmek için kullanılabileceğini ve bu sayede benzeri görülmemiş mekanik özelliklere sahip yeni M/HEA'ların keşfine olanak tanıyabileceğini göstermektedir. | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14619/14920 | |
| dc.language.iso | en | |
| dc.publisher | Karabük Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü | |
| dc.relation.publicationcategory | Tez | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | |
| dc.subject | High entropy alloys | |
| dc.subject | Microstructure | |
| dc.subject | Slip | |
| dc.subject | Single crystals | |
| dc.subject | Short-range ordering | |
| dc.subject | Interstitial | |
| dc.subject | Strain hardening | |
| dc.subject | Twinning | |
| dc.subject | Martensitic transformation. | |
| dc.subject | Yüksek entropili alaşımlar | |
| dc.subject | Mikroyapı | |
| dc.subject | Kayma | |
| dc.subject | Tek kristaller | |
| dc.subject | Kısa menzilli düzen | |
| dc.subject | Arayer atomlar | |
| dc.subject | Deformasyon sertleşmesi | |
| dc.subject | İkizlen-me | |
| dc.subject | Martenzit dönüşümü. | |
| dc.title | Mechanical behavior of medium and high entropy alloys | |
| dc.title.alternative | Orta ve yüksek entropili alaşımların mekanik davranışı | |
| dc.type | Master Thesis |
