Високопродуктивний алюмінієвий сплав: сплав Al-Sc

Високопродуктивний алюмінієвий сплав: сплав Al-Sc

Сплав Al-Sc – це різновид високоефективного алюмінієвого сплаву. Існує кілька способів покращення характеристик алюмінієвого сплаву, серед яких мікролегування, зміцнення та жорсткість є передовою галуззю досліджень високоефективних алюмінієвих сплавів протягом останніх 20 років.

Температура плавлення скандію становить 1541 ℃, а алюмінію – 660 ℃, тому скандій необхідно додавати до алюмінієвого сплаву у вигляді лігатури, яка є ключовою сировиною для отримання алюмінієвого сплаву, що містить скандій. Існує кілька методів отримання лігатури, таких як метод легування, фторид скандію, метод термічного відновлення металу оксидом скандію, метод електролізу розплавленої солі тощо.

Метод легування полягає у безпосередньому додаванні металевого скандію до алюмінієвого сплаву, що є дорогим, призводить до втрат при горінні в процесі плавки та високої вартості лігатури.

Токсичний фторид водню використовується для отримання фториду скандію методом термічного відновлення фториду скандію, який має складне обладнання та високу температуру термічного відновлення металу.

Коефіцієнт відновлення скандію шляхом термічного відновлення оксиду скандію металом становить лише 80%;

Пристрій для електролізу розплавленої солі є складним, а коефіцієнт конверсії невисокий.

Після порівняння та вибору, більш доцільно готувати лігатури Al-Sc, використовуючи метод термічного відновлення розплавленої солі ScCl та Al-Mg.

Використання:

Додавання слідів скандію до алюмінієвого сплаву може сприяти подрібненню зерна та підвищувати температуру рекристалізації на 250°C.℃~280℃Це потужний подрібнювач зерна та ефективний інгібітор рекристалізації алюмінієвих сплавів, що має очевидний вплив на...структуру та властивості сплаву та значно покращує його міцність, твердість, зварюваність та корозійну стійкість.

Скандій має хороший дисперсійний зміцнювальний ефект на алюміній та зберігає стабільну нерекристалізовану структуру при гарячій обробці або відпалі. Деякі сплави являють собою холоднокатані листи з великою деформацією, які зберігають цю структуру навіть після відпалу. Інгібування скандію при рекристалізації може усунути структуру рекристалізації в зоні термічного впливу зварного шва. Субзеренна структура матриці може безпосередньо передаватися на литий шов, що робить зварне з'єднання алюмінієвого сплаву, що містить скандій, високоміцним та стійким до корозії.

Вплив скандію на корозійну стійкість алюмінієвого сплаву також зумовлений подрібненням зерна та гальмуванням процесу рекристалізації.

Додавання скандію також може зробити алюмінієвий сплав більш надпластичним, а видовження алюмінієвого сплаву з 0,5% скандію може досягати 1100% після надпластичної обробки.

Таким чином, очікується, що сплав Al-Sc стане новим поколінням легких конструкційних матеріалів для аерокосмічної, авіаційної та суднобудівної промисловості, які в основному використовуються для зварювання навантажуваних конструкційних деталей аерокосмічної, авіаційної та суднобудівної промисловості, труб з алюмінієвих сплавів для лужного агресивного середовища, залізничних нафтових резервуарів, ключових конструкційних деталей швидкісних поїздів тощо.

Перспектива застосування:

Алюмінієвий сплав, що містить скандій, має широкі перспективи застосування у високотехнологічних галузях, таких як суднобудування, аерокосмічна промисловість, ракетобудування, ядерна енергетика тощо. Додаючи сліди скандію, сподіваємося розробити серію високоефективних алюмінієвих сплавів нового покоління на основі існуючого алюмінієвого сплаву, таких як надміцний та високоміцний алюмінієвий сплав, високоміцний корозійностійкий алюмінієвий сплав, високоміцний нейтронно-стійкий алюмінієвий сплав тощо. Ці сплави матимуть дуже привабливі перспективи застосування в аерокосмічній, ядерно-енергетичній та суднобудівній промисловості завдяки своїм чудовим комплексним властивостям, а також можуть використовуватися в легких транспортних засобах та високошвидкісних поїздах. Таким чином, алюмінієвий сплав, що містить скандій, став ще одним привабливим та найбільш конкурентоспроможним високоефективним конструкційним матеріалом з алюмінієвих сплавів після сплаву AlLi. Китай багатий на ресурси скандію та має певну основу для досліджень та промислового виробництва скандію, який досі є основним експортером оксиду скандію. Розробка алюмінієвих сплавів для високотехнологічного будівництва та будівництва національної оборони в Китаї має епохальне значення, і це може повною мірою використати переваги скандієвих ресурсів у Китаї та сприяти розвитку скандієвої промисловості та національної економіки Китаю.