Eklemeli imalat ile üretilen SS316L-IN718 alaşımların yüksek sıcaklık oksidasyon ve mekanik özelliklerinin araştırılması

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MUSTAFA KAŞ

Danışman: Oğuzhan Yılmaz

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışmasında, SS316L ve IN718 alaşımlarından LYEY yöntemiyle üretilen FGM ve KGM yapıların yüksek sıcaklık oksidasyon davranışları ile mikro-yapı ve mekanik özellikleri detaylı şekilde incelenmiştir. 850 °C'de 500 saat süresince yapılan çevrimsel oksidasyon testleri sonucunda, geçiş tasarımına bağlı olarak FGM yapıların oksidasyon direncinde önemli farklılıklar gözlemlenmiştir. Bileşimsel olarak özellikle ≥ %30 IN718 içeriği kritik eşik olarak belirlenmiş, bu değerin altındaki bölgelerde ciddi parçalanmalar tespit edilmiştir. Ayrıca, dış oksit tabakası gelişmiş olsa bile %80 ve üzeri IN718 içeriğine sahip bölgelerde iç oksidasyon gözlenmiş, bu durumun Al ve Ti elementlerinin tane sınırlarında tercihli oksidasyonundan kaynaklandığı değerlendirilmiştir. %10–20 IN718 içeriğine sahip bölgelerde üretim sırasında oluşan katılaşma çatlakları, oksidasyon sırasında malzeme içerisinde iç oksidasyon oluşturucu kusurlar olarak tespit edilmiştir. Tez kapsamında ayrıca, SLE yöntemiyle üretilen, %77 IN718–%23 SS316L içeren orta entropili bir alaşım (M718), ticari IN718 alaşımıyla (P718) karşılaştırmalı olarak mikroyapı ve mekanik özellikler bakımından değerlendirilmiştir. Farklı rekristalizasyon durumlarında gerçekleştirilen mikro-yapı ve çekme/yorulma analizleri, ikizlenme oranı, dislokasyon yoğunluğu, tane boyutu ve çökelme sertleşmesinin mekanik davranış üzerindeki etkilerini ortaya koymuştur. P718 alaşımı, rekristalizasyon sonrası tane boyutunda %64 artış ve %48,9 ikizlenme oranı gösterirken, M718 alaşımı yalnızca %10 tane büyümesi ve %36,1 ikizlenme oranı ile tane büyümesine ve ikizlenmeye karşı belirgin direnç sergilemiştir. Çekme testlerinde P718-NR numunesi 1422 MPa çekme mukavemeti sunarken, M718-NR 1332 MPa değerine ulaşmıştır. Yorulma testleri, M718 alaşımının rekristalize olmayan durumunda daha yüksek ortalama ömür sunduğunu ancak daha fazla dağılma içerdiğini göstermiştir. Elde edilen bulgular, geleneksel ticari alaşımlardan tasarlanan yeni nesil malzemelerin yüksek sıcaklık ortamlarında yapısal bütünlüğünü koruyacak şekilde optimize edilebileceğini ve mekanik performansın entropi tabanlı geliştirilecek farklı kompozisyonlarla iyileştirilebileceğini göstermektedir.