Сучасні підходи у створенні високоентропійних та середньоентропійних ливарних алюмінієвих сплавів

Анотація

Роботу присвячено огляду основ створення високоентропійних та середньоентропійних сплавів (ВЕС та СЕС відповідно) та чинників, які впливають на їх структурно-фазові характеристики. Показано переваги даного типу матеріалів перед конструкційними сплавами, що виражається у вищих питомих значеннях механічних властивостей, жароміцності та інших характеристиках, важливих для роботи в екстремальних умовах. Незважаючи на переваги та перспективність високоентропійних сплавів, їх промислове виробництво не має широкого комерційного впровадження через складність процесів виробництва. Така ситуація спонукає до розробки ВЕС і СЕС, які могли б вироблятися в промислових масштабах. Показано, що найвищий потенціал для цього мають ливарні високоентропійні сплави на основі алюмінію, як найбільш придатні для ливарних технологій одержання готових виробів з них.

Аналіз сучасних досліджень показав, що для створення ливарних високоентропійних та середньоентропійних сплавів на основі алюмінію потрібно використовувати головним чином компоненти, які мають з алюмінієм та між собою евтектичне перетворення або не утворюють високотемпературні інтерметаліди при низьких концентраціях до 5 % ат. Найбільш підходять для цього Si, Mg, Zn, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ti та V. Це дасть змогу одержати сплави з відносно низькою температурою плавлення та високими ливарними властивостями. Приготування розплавів ВЕС на основі алюмінію потребуватиме застосування концентрованих і багатокомпонентних лігатур.