Розробка та дослідження мікроструктури легких високоентропійних сплавів систем Al–Si–Cu–Ni–Zn та Al–Si–Cu–Ni–Mg–Zn
The study presents the results of the structural and phase characteristics of lightweight experimental Al–Si–Cu–Ni–Zn and Al–Si–Cu–Ni–Mg–Zn systems high-entropy alloys, obtained by the simplest method of melt preparation – melting in a resistance furnace using a covering flux. The purpose of the stu...
Збережено в:
| Дата: | 2025 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2025
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/308 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Metal and Casting of Ukraine |
Репозитарії
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1859472006335954944 |
|---|---|
| author | Ліхацький, І.Ф. |
| author_facet | Ліхацький, І.Ф. |
| author_sort | Ліхацький, І.Ф. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-02-08T11:37:51Z |
| description | The study presents the results of the structural and phase characteristics of lightweight experimental Al–Si–Cu–Ni–Zn and Al–Si–Cu–Ni–Mg–Zn systems high-entropy alloys, obtained by the simplest method of melt preparation – melting in a resistance furnace using a covering flux. The purpose of the study was to establish the possibility and features of obtaining the specified compositions using the most accessible technological method of alloys preparation without the use of complex technological operations. The developed and tested technological sequence of melt preparation is described, which consists in melting the Al50Cu master-alloy and gradually and alternately adding all components to its melt in pure form. A gradual change in the chemical composition of the melt in this case increases the solubility of the components. The finished melt was obtained and poured into a mold within the temperature range of 950-1000 °С. In order to prevent the burning out of zinc and magnesium, especially at the last stages of the preparation of melts, a covering flux was used, which consisted of equal parts of lithium chloride and fluoride. The obtained alloys had a low density of 5.20 and 4.95 g/cm3 and were classified as high-entropy alloys in terms of their chemical composition. At the same time, they had a multiphase microstructure with a predominance of intermetallic compounds in it. The alloy that did not contain magnesium contained mainly β-CuZn and AlNi2Si–Al. After the addition of magnesium, an additional Mg2Si phase was formed, and the dominant phase was a complex intermetallic based on Cu-Mg-Si. Microhardness measurements showed high local values of 744 and 904 HV for both phases of the Al–Si–Cu–Ni–Zn system alloy and 730-780 HV for the Al–Si–Cu–Ni–Mg–Zn system alloy. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:51:34Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-308 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:51:34Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-3082026-02-08T11:37:51Z Development and Microstructural Study of Lightweight High-Entropy Alloys of Al–Si–Cu–Ni– Zn and Al–Si–Cu–Ni–Mg–Zn Systems Розробка та дослідження мікроструктури легких високоентропійних сплавів систем Al–Si–Cu–Ni–Zn та Al–Si–Cu–Ni–Mg–Zn Ліхацький, І.Ф. HEA light high-entropy alloys melt preparation microstructure phase composition microhardness HEA LWHEA ВЕС легкі високоентропійні сплави приготування розплаву мікроструктура фазовий склад мікротвердість The study presents the results of the structural and phase characteristics of lightweight experimental Al–Si–Cu–Ni–Zn and Al–Si–Cu–Ni–Mg–Zn systems high-entropy alloys, obtained by the simplest method of melt preparation – melting in a resistance furnace using a covering flux. The purpose of the study was to establish the possibility and features of obtaining the specified compositions using the most accessible technological method of alloys preparation without the use of complex technological operations. The developed and tested technological sequence of melt preparation is described, which consists in melting the Al50Cu master-alloy and gradually and alternately adding all components to its melt in pure form. A gradual change in the chemical composition of the melt in this case increases the solubility of the components. The finished melt was obtained and poured into a mold within the temperature range of 950-1000 °С. In order to prevent the burning out of zinc and magnesium, especially at the last stages of the preparation of melts, a covering flux was used, which consisted of equal parts of lithium chloride and fluoride. The obtained alloys had a low density of 5.20 and 4.95 g/cm3 and were classified as high-entropy alloys in terms of their chemical composition. At the same time, they had a multiphase microstructure with a predominance of intermetallic compounds in it. The alloy that did not contain magnesium contained mainly β-CuZn and AlNi2Si–Al. After the addition of magnesium, an additional Mg2Si phase was formed, and the dominant phase was a complex intermetallic based on Cu-Mg-Si. Microhardness measurements showed high local values of 744 and 904 HV for both phases of the Al–Si–Cu–Ni–Zn system alloy and 730-780 HV for the Al–Si–Cu–Ni–Mg–Zn system alloy. У роботі представлено результати дослідження структурно-фазових характеристик легких експериментальних високоентропійних сплавів систем Al–Si–Cu–Ni–Zn та Al–Si–Cu–Ni–Mg–Zn, отриманих найпростішим способом приготування розплаву — плавленням у печі опору з використанням покривного флюсу. Метою дослідження було встановлення можливості та особливостей одержання зазначених композицій за допомогою найбільш доступного технологічного способу виплавки сплавів без використання складних технологічних операцій. Описано розроблену і перевірену технологічну послідовність приготування розплаву, яка заключається у розплавленні лігатури Al50Cu і поступовому та почерговому додаванні до її розплаву усіх компонентів у чистому вигляді. Поступова зміна хімічного складу розплаву в даному випадку збільшує розчинність компонентів. Готовий розплав отримували та заливали у форму в межах температур 950—1000 °С. З метою запобігання вигорання цинку та магнію, особливо на останніх етапах приготування розплавів, застосовували покривний флюс, який складався із рівних частин хлориду і фториду літію. Одержані сплави мали низьку густину 5,20 та 4,95 г/см3 та відносились за своїм хімічним складом до високоентропійних. При цьому, вони мали багатофазну мікроструктуру з переважанням інтерметалідних сполук у ній. Сплав, що не містив магнію, містив головним чином β-CuZn та AlNi2Si–Al. Після додавання магнію додатково утворилася фаза Mg2Si, а домінуючою фазою став комплексний інтерметалід на основі Cu-Mg-Si. Вимірювання мікротвердості показали високі локальні значення від 744 та 904 HV для обох фаз сплаву системи Al–Si–Cu–Ni–Zn та від 730—780 HV для сплаву системи Al–Si–Cu–Ni–Mg–Zn. Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2025-12-30 Article Article application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/308 10.15407/steelcast2025.03-04.099 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 33 No. 3-4 (2025): Metal and Casting of Ukraine; 99-105 Метал та лиття України ; Том 33 № 3-4 (2025): Метал та лиття України; 99-105 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/308/301 Авторське право (c) 2025 І.Ф. Ліхацький https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | HEA LWHEA ВЕС легкі високоентропійні сплави приготування розплаву мікроструктура фазовий склад мікротвердість Ліхацький, І.Ф. Розробка та дослідження мікроструктури легких високоентропійних сплавів систем Al–Si–Cu–Ni–Zn та Al–Si–Cu–Ni–Mg–Zn |
| title | Розробка та дослідження мікроструктури легких високоентропійних сплавів систем Al–Si–Cu–Ni–Zn та Al–Si–Cu–Ni–Mg–Zn |
| title_alt | Development and Microstructural Study of Lightweight High-Entropy Alloys of Al–Si–Cu–Ni– Zn and Al–Si–Cu–Ni–Mg–Zn Systems |
| title_full | Розробка та дослідження мікроструктури легких високоентропійних сплавів систем Al–Si–Cu–Ni–Zn та Al–Si–Cu–Ni–Mg–Zn |
| title_fullStr | Розробка та дослідження мікроструктури легких високоентропійних сплавів систем Al–Si–Cu–Ni–Zn та Al–Si–Cu–Ni–Mg–Zn |
| title_full_unstemmed | Розробка та дослідження мікроструктури легких високоентропійних сплавів систем Al–Si–Cu–Ni–Zn та Al–Si–Cu–Ni–Mg–Zn |
| title_short | Розробка та дослідження мікроструктури легких високоентропійних сплавів систем Al–Si–Cu–Ni–Zn та Al–Si–Cu–Ni–Mg–Zn |
| title_sort | розробка та дослідження мікроструктури легких високоентропійних сплавів систем al–si–cu–ni–zn та al–si–cu–ni–mg–zn |
| topic | HEA LWHEA ВЕС легкі високоентропійні сплави приготування розплаву мікроструктура фазовий склад мікротвердість |
| topic_facet | HEA light high-entropy alloys melt preparation microstructure phase composition microhardness HEA LWHEA ВЕС легкі високоентропійні сплави приготування розплаву мікроструктура фазовий склад мікротвердість |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/308 |
| work_keys_str_mv | AT líhacʹkijíf developmentandmicrostructuralstudyoflightweighthighentropyalloysofalsicuniznandalsicunimgznsystems AT líhacʹkijíf rozrobkatadoslídžennâmíkrostrukturilegkihvisokoentropíjnihsplavívsistemalsicunizntaalsicunimgzn |