ساخت و مشخصه یابی آلیاژ آنتروپیک سبک al35mg35mn2sn8zn20

آلیاژهای آنتروپیک سبک دسته‌ای از آلیاژهای سبک هستند که به تازگی مورد توجه قرار گرفته‌اند. ویژگی اصلی این آلیاژها سختی بسیار بالا در مقایسه با آلیاژهای سبک استاندارد است. در این تحقیق یک آلیاژ آنتروپیک جدید با ترکیب al35mg35mn2sn8zn20 (برحسب درصد اتمی) تولید و مشخصه یابی شده است. آلیاژ سازی در کوره القایی انجام گرفت. ریخته‌گری در سه قالب فلزی پیش‌گرم شده، پیش‌گرم نشده و آبگرد انجام شد. نتایج نشان داد ریزساختار آلیاژ متشکل از حجم بالایی از ترکیبات بین فلزی mg32(al،zn)49، mg2sn، al6mn، al4mn به همراه محلول جامد al است. حدود 50 درصد حجمی از ریزساختار در هر سه نمونه شامل ساختار یوتکتیک al/mg32(al،zn)49 است. بعد از ساختار یوتکتیک فازهای پرو‌یوتکتیک mg32(al،zn)49، mg2sn و ترکیبات بین فلزی al-mn به ترتیب بیشترین کسر حجمی را در ریزساختار دارند. افزایش نرخ سرمایش منجر به کاهش اندازه فازها می‌شود. مقدار سختی برای نمونه منجمد شده در قالب پیش‌گرم شده، پیش‌گرم نشده و آبگرد به ترتیب 199.17، 227.14 و 237.63 ویکرز اندازه گیری شد که بسیار بیشتر از سختی آلیاژهای ریختگی استاندارد آلومینیوم است.

synthesis and characterization of lightweight al35mg35mn2sn8zn20‎‏ ‏entropic alloy

entropic lightweight alloys are a category of lightweight alloys that have recently gained attention. the main characteristic of these alloys is their high hardness compared to standard lightweight alloys. in this study، a new entropic alloy with al35mg35mn2sn8zn20 (in atomic percentage) composition was produced and characterized. the alloy was synthesized in an induction furnace. the casting process was performed in three molds including preheated mold، non-preheated mold، and water-cooled mold. the results showed that the microstructure of the alloy consists of a high volume fraction of intermetallic compounds mg32(al،zn)49، mg2sn، al6mn، and al4mn، along with a solid solution of al. approximately 50% of the volume fraction in all three samples consists of a eutectic structure of al/mg32(al،zn)49. after the eutectic structure، the phases of pre-eutectic mg32(al،zn)49، mg2sn، and intermetallic al-mn compounds have the highest volume fraction in the microstructure respectively. increasing the cooling rate results in a reduction in the size of the phases. the hardness values for the samples frozen in preheated mold، non-preheated mold، and water-cooled mold were measured as 199.17، 227.14، and 237.63 vickers، respectively، which is much higher than the hardness of standard cast aluminum alloys.