En højtydende aluminiumslegering: Al-Sc legering

En højtydende aluminiumslegering: Al-Sc legering

Al-Sc legering er en slags højtydende aluminiumslegering. Der er flere måder at forbedre ydeevnen af ​​aluminiumslegering på, blandt hvilke mikrolegeringsforstærkning og -hærdning er grænseområdet for højtydende aluminiumlegeringsforskning i de seneste 20 år.

Smeltepunktet for scandium er 1541 ℃, og smeltepunktet for aluminium er 660 ℃, så scandium skal tilsættes til aluminiumslegering i form af masterlegering, som er det vigtigste råmateriale til fremstilling af aluminiumslegering indeholdende scandium. Der er flere metoder til fremstilling af masterlegeringer, såsom dopingmetode, scandiumfluorid, scandiumoxidmetal termisk reduktionsmetode, smeltet saltelektrolysemetode og så videre. “

Dopingmetoden er direkte at tilføje metalskandium til aluminiumslegering, hvilket er dyrt, forbrændingstab i smelteprocessen og høje omkostninger til masterlegering

Giftig hydrogenfluorid bruges til fremstilling af scandiumfluorid ved metaltermisk reduktionsmetode af scandiumfluorid, som har komplekst udstyr og høj termisk metalreduktionstemperatur

Genvindingsgraden for scandium ved metaltermisk reduktion af scandiumoxid er kun 80 %;

Den smeltede saltelektrolyseanordning er kompleks, og konverteringsraten er ikke høj.

Efter sammenligning og udvælgelse er det mere hensigtsmæssigt at fremstille Al-Sc masterlegering ved at bruge ScCl smeltet salt Al-Mg termisk reduktionsmetode.

Bruger:

Tilføjelse af spor af scandium til aluminiumslegering kan fremme kornforfining og øge omkrystallisationstemperaturen med 250℃~280℃. Det er en kraftig kornraffiner og en effektiv rekrystallisationshæmmer for aluminiumslegeringer, som har åbenlys indflydelse påe struktur og egenskaber af legeringen og i høj grad forbedrer dens styrke, hårdhed, svejsbarhed og korrosionsbestandighed.

Scandium har en god dispersionsstyrkende effekt på aluminium og bevarer en stabil ikke-omkrystalliseret struktur ved varmbearbejdning eller udglødning. Nogle legeringer er koldvalsede plader med stor deformation, som stadig bevarer denne struktur selv efter udglødning. Hæmningen af ​​scandium ved omkrystallisation kan eliminere omkrystallisationsstrukturen i den varmepåvirkede zone af svejsningen. Underkornstrukturen af ​​matrixen kan overføres direkte til svejsningens støbte struktur, hvilket gør, at den svejsede samling af aluminiumslegering indeholdende scandium har høj styrke og korrosionsbestandighed.

Effekten af ​​scandium på korrosionsbestandigheden af ​​aluminiumslegering skyldes også kornforfining og hæmning af omkrystallisationsprocessen.

Tilsætning af scandium kan også få aluminiumslegeringen til at have god superplasticitet, og forlængelsen af ​​aluminiumslegering med 0,5% scandium kan nå 1100% efter superplastisk behandling.

Derfor forventes Al-Sc legering at blive en ny generation af lette strukturelle materialer til rumfarts-, luftfarts- og skibsindustrien, som hovedsageligt bruges til svejsning af laststrukturelle dele af rumfart, luftfart og skib, aluminiumslegeringsrør til alkalisk korrosivt medium miljø, jernbaneolietanke, vigtige strukturelle dele af højhastighedstog mv

Ansøgningsudsigt:

Sc-holdig aluminiumslegering har et bredt anvendelsesperspektiv i højteknologiske afdelinger som skibs-, rumfartsindustrien, raket- og missiler, atomenergi osv. Ved at tilføje sporskandium er det håbefuldt at udvikle en serie af ny generation af højtydende aluminiumslegeringsmaterialer baseret på den eksisterende aluminiumslegering, såsom ultrahøj styrke og høj sejhed aluminiumslegering, højstyrke korrosionsbestandig aluminiumslegering, højstyrke neutronbestrålingsbestandig aluminiumlegering og så videre. Disse legeringer vil have en meget attraktiv anvendelsesmuligheder i rumfarts-, atomenergi- og skibsbygningsindustrien på grund af deres fremragende omfattende egenskaber og kan også bruges i lette køretøjer og højhastighedstog. Derfor er skandiumholdig aluminiumslegering blevet endnu et attraktivt og mest konkurrencedygtigt højtydende strukturmateriale af aluminiumslegering efter AlLi-legeringen. Kina er rigt på skandiumressourcer og har et vist grundlag for skandiumforskning og industriel produktion, som stadig er den største eksportør af scandiumoxid. Det er af epokegørende betydning at udvikle aluminiumslegeringsmaterialer til højteknologisk og nationalt forsvarsbyggeri i Kina, og det kan AlSc give fuldt udspil til fordelene ved scandiumressourcer i Kina og fremme udviklingen af ​​scandiumindustrien og nationaløkonomien i Kina .