MANYETAM’da Alaşım Tasarımı ve Ön DeÄŸerlendirme Süreçleri Ä°çin ARF App v3 GeliÅŸtirildi

MANYETAM bünyesinde yürütülen alaşım tasarımı, yüksek entropili alaşım ön deÄŸerlendirme çalışmaları ve kompozisyon temelli hesaplama süreçlerinde kullanılmak üzere ARF App v3 adlı hesaplama destekli bir yazılım aracı geliÅŸtirilmiÅŸtir.

ARF App v3; özellikle çok bileÅŸenli alaşım sistemlerinde araÅŸtırmacıların deneysel çalışma öncesinde hızlı, düzenli ve karşılaÅŸtırılabilir ön deÄŸerlendirmeler yapabilmesini amaçlamaktadır. Alaşım tasarımında sıklıkla kullanılan karışım entalpisi, karışım entropisi, atomik boyut farkı, elektronegatiflik farkı, valans elektron konsantrasyonu ve benzeri temel parametrelerin hesaplanması normalde farklı veri kaynaklarının incelenmesini, ikili etkileÅŸimlerin ayrı ayrı deÄŸerlendirilmesini ve uzun hesaplama adımlarının takip edilmesini gerektirmektedir. ARF App v3, bu süreçleri tek bir kullanıcı arayüzü altında toplayarak hesaplamaların daha sistematik ve izlenebilir ÅŸekilde yürütülmesine katkı saÄŸlamaktadır.

Uygulamanın HEA Analizi modülünde, yüksek entropili alaşımlar ve çok bileÅŸenli metalik sistemler için temel termodinamik ve yapısal göstergeler hesaplanabilmektedir. Karışım entalpisi hesaplamalarında element çiftlerine ait ikili etkileÅŸim verileri kullanılarak toplam alaşım kompozisyonuna baÄŸlı deÄŸerlendirme yapılmaktadır. Bu yaklaşımda, çok bileÅŸenli bir sistem içerisindeki her bir element çifti ayrı ayrı dikkate alınmakta ve kompozisyon oranlarına baÄŸlı katkılar bir araya getirilerek toplam karışım entalpisi elde edilmektedir. Karışım entalpisi verilerinin oluÅŸturulmasında ve deÄŸerlendirilmesinde Miedema modeli temelli ikili entalpi yaklaşımı kullanılarak alaşım sistemlerinin ön termodinamik davranışına yönelik hesaplama desteÄŸi saÄŸlanmaktadır.

HEA modülü ayrıca karışım entropisi, atomik boyut uyumsuzluÄŸu, omega parametresi, VEC deÄŸeri ve elektronegatiflik farkı gibi yüksek entropili alaşım literatüründe yaygın olarak kullanılan parametreleri de aynı arayüzde sunmaktadır. Böylece araÅŸtırmacılar, farklı kompozisyonların faz eÄŸilimi, katı çözelti oluÅŸturma potansiyeli ve genel alaşım tasarım kriterleri açısından ön deÄŸerlendirmesini daha hızlı yapabilmektedir.

ARF App v3 içerisinde yer alan AP & WP Analizi modülü, atomik yüzde, ağırlıkça yüzde ve gram bazlı kompozisyon dönüÅŸümlerini element bazlı olarak kolaylaÅŸtırmak amacıyla geliÅŸtirilmiÅŸtir. Çok bileÅŸenli alaşımlarda bu dönüÅŸümler özellikle deneysel üretim öncesinde dikkatli hesaplama gerektirmektedir. Uygulama sayesinde kullanıcılar, belirli bir element oranı veya toplam üretim miktarı üzerinden kompozisyonu hızlı ÅŸekilde dönüÅŸtürebilmekte; elementlerin atom ağırlıkları dikkate alınarak hesaplamalar daha düzenli biçimde gerçekleÅŸtirilebilmektedir.

Uygulamanın Korozyon Analizi modülünde ise alaşım kompozisyonuna baÄŸlı ortalama eÅŸdeÄŸer ağırlık hesaplamaları desteklenmektedir. Çok bileÅŸenli metalik sistemlerde korozyon hesaplamaları için gerekli olan eÅŸdeÄŸer ağırlık yaklaşımı, elementlerin kompozisyondaki katkıları dikkate alınarak ortalama bir deÄŸer üzerinden deÄŸerlendirilebilmektedir. Bu modül, özellikle elektrokimyasal korozyon deneyleri öncesinde numune kompozisyonuna baÄŸlı hesaplama hazırlıklarının daha hızlı yapılmasına olanak tanımaktadır.

ARF App v3; HEA analizi, AP/WP dönüÅŸümleri ve korozyon hesaplamalarını tek bir masaüstü uygulama altında birleÅŸtirerek araÅŸtırmacıların farklı hesaplama adımlarını ayrı ayrı yürütme ihtiyacını azaltmaktadır. Bu yönüyle yazılım, MANYETAM bünyesinde yürütülen akademik çalışmalar, proje hazırlıkları, alaşım tasarımı çalışmaları ve deneysel üretim öncesi ön deÄŸerlendirme süreçlerinde destekleyici bir dijital araç olarak kullanılmaktadır.

MANYETAM, geliÅŸtirilen bu yazılım aracı ile malzeme bilimi ve mühendisliÄŸi alanındaki araÅŸtırma süreçlerinde hesaplama destekli yaklaşımı güçlendirmeyi ve laboratuvar içi deÄŸerlendirme süreçlerini daha sistematik hale getirmeyi hedeflemektedir.