Suure jõudlusega alumiiniumisulam: Al-Sc sulam

Suure jõudlusega alumiiniumisulam: Al-Sc sulam

Al-Sc sulam on omamoodi suure jõudlusega alumiiniumisulam. Alumiiniumsulami jõudluse parandamiseks on mitu võimalust, mille hulgas on mikrosulamite tugevdamine ja karastamine viimase 20 aasta kõrgtehnoloogiliste alumiiniumisulamite uurimise eesliinivaldkond.

Skandiumi sulamistemperatuur on 1541 ℃ ja alumiiniumi sulamistemperatuur on 660 ℃, seega tuleb skandium lisada alumiiniumsulamile põhisulami kujul, mis on skandiumi sisaldava alumiiniumisulami valmistamise põhitooraine. Põhisulamite valmistamiseks on mitu meetodit, näiteks dopingumeetod, skandiumfluoriid, skandiumoksiidi metalli termilise redutseerimise meetod, sulasoola elektrolüüsi meetod ja nii edasi. “

Dopingumeetod on metalliskandiumi otse lisamine alumiiniumsulamile, mis on kallis, sulatusprotsessis põlemiskadu ja põhisulami kõrge hind.

Mürgist vesinikfluoriidi kasutatakse skandiumfluoriidi valmistamisel skandiumfluoriidi metalli termilise redutseerimise meetodil, millel on keerukad seadmed ja kõrge metalli termilise redutseerimise temperatuur

Skandiumi taaskasutamise määr skandiumoksiidi metalli termilise redutseerimise teel on vaid 80%;

Sulasoola elektrolüüsiseade on keeruline ja konversioonimäär ei ole kõrge.

Pärast võrdlust ja valikut on sobivam Al-Sc põhisulam valmistada ScCl sulasoola Al-Mg termilise redutseerimise meetodil.

Kasutab:

Skandiumi jälgi lisamine alumiiniumisulamile võib soodustada terade rafineerimist ja tõsta ümberkristallimistemperatuuri 250 kraadi võrra℃~280℃. See on võimas teravilja rafineerija ja tõhus alumiiniumisulami ümberkristallimise inhibiitor, millel on ilmne mõjue sulami struktuuri ja omadusi ning parandab oluliselt selle tugevust, kõvadust, keevitatavust ja korrosioonikindlust.

Skandiumil on alumiiniumile hea dispersiooni tugevdav toime ja see säilitab kuumtöötlemisel või lõõmutamisel stabiilse mitterekristalliseerunud struktuuri. Mõned sulamid on suure deformatsiooniga külmvaltsitud lehed, mis säilitavad selle struktuuri ka pärast lõõmutamist. Skandiumi pärssimine ümberkristallimisel võib kõrvaldada rekristallisatsioonistruktuuri keevisõmbluse kuumusest mõjutatud tsoonis. Maatriksi alamstruktuuri saab otse üle kanda keevisõmbluse valustruktuurile, mis muudab skandiumi sisaldava alumiiniumisulami keevisliide kõrge tugevus ja korrosioonikindlus.

Skandiumi mõju alumiiniumisulami korrosioonikindlusele tuleneb ka terade rafineerimisest ja rekristalliseerimisprotsessi pärssimisest.

Skandiumi lisamine võib muuta alumiiniumisulamile ka hea superplastsuse ja 0,5% skandiumiga alumiiniumisulami pikenemine võib pärast superplastiga töötlemist ulatuda 1100% -ni.

Seetõttu eeldatakse, et Al-Sc sulamist saab uue põlvkonna kerged konstruktsioonimaterjalid kosmose-, lennundus- ja laevatööstuses, mida kasutatakse peamiselt kosmose-, lennunduse ja laevade konstruktsiooniosade, alumiiniumisulamist torude keevitamiseks leeliselise söövitava keskkonna jaoks, raudtee naftatankid, kiirrongide peamised konstruktsiooniosad jne

Taotluse väljavaade:

Sc-sisaldavat alumiiniumisulamit saab laialdaselt kasutada kõrgtehnoloogilistes osakondades, nagu laevad, kosmosetööstus, raketi- ja raketid, tuumaenergia jne. Skandiumi jääkide lisamisega on lootusrikas välja töötada rida uue põlvkonna suure jõudlusega tooteid. alumiiniumisulamist materjalid, mis põhinevad olemasoleval alumiiniumisulamil, nagu ülitugev ja kõrge sitkus alumiiniumsulam, ülitugev korrosioonikindel alumiiniumsulam, ülitugev neutronkiirguse suhtes vastupidav alumiiniumsulam ja nii edasi. Nendel sulamitel on väga atraktiivne rakendusvõimalused kosmose-, tuumaenergia- ja laevaehitustööstuses nende suurepäraste kõikehõlmavate omaduste tõttu ning neid saab kasutada ka kergsõidukites ja kiirrongides. Seetõttu on skandiumi sisaldavast alumiiniumisulamist saanud AlLi sulami järel teine ​​atraktiivne ja kõige konkurentsivõimelisem suure jõudlusega alumiiniumisulamist konstruktsioonimaterjal. Hiina on rikas skandiumiressursside poolest ning tal on kindel alus skandiumiuuringuteks ja tööstuslikuks tootmiseks, mis on endiselt peamine alumiiniumisulamite eksportija. skandiumoksiid. Hiinas kõrgtehnoloogiliseks ja riigikaitseliseks ehituseks mõeldud alumiiniumisulamist materjalide väljatöötamine on epohhiloov ning see võib AlSc täielikult ära kasutada skandiumiressursside eeliseid Hiinas ning edendada skandiumitööstuse ja riigi majanduse arengut Hiinas. .