סגסוגת אלומיניום בעלת ביצועים גבוהים: סגסוגת Al-Sc

סגסוגת אלומיניום בעלת ביצועים גבוהים: סגסוגת Al-Sc

סגסוגת Al-Sc היא סוג של סגסוגת אלומיניום בעלת ביצועים גבוהים. ישנן מספר דרכים לשפר את הביצועים של סגסוגת אלומיניום, ביניהן חיזוק והקשחת מיקרו-סגסוגת היא תחום הגבול של מחקר סגסוגת אלומיניום בעל ביצועים גבוהים ב-20 השנים האחרונות.

נקודת ההיתוך של סקנדיום היא 1541℃ וזו של אלומיניום היא 660℃, לכן יש להוסיף סקנדיום לסגסוגת האלומיניום בצורה של סגסוגת אב, שהיא חומר הגלם העיקרי להכנת סגסוגת אלומיניום המכילה סקנדיום. ישנן מספר שיטות להכנת סגסוגות מאסטר, כגון שיטת סימום, סקנדיום פלואוריד, שיטת הפחתה תרמית של מתכת סקנדיום תחמוצת, שיטת אלקטרוליזה של מלח מותך וכן הלאה. "

שיטת הסימום היא הוספת סקנדיום מתכת ישירות לסגסוגת האלומיניום, שהיא יקרה, אובדן שריפה בתהליך ההתכה ועלות גבוהה של סגסוגת אב

מימן פלואוריד רעיל משמש בהכנת סקנדיום פלואוריד בשיטת הפחתת מתכת תרמית של סקנדיום פלואוריד, שיש לה ציוד מורכב וטמפרטורת הפחתת מתכת תרמית גבוהה

שיעור ההחלמה של סקנדיום על ידי הפחתת מתכת תרמית של תחמוצת סקנדיום הוא רק 80%;

מכשיר האלקטרוליזה של מלח מותך מורכב ושיעור ההמרה אינו גבוה.

לאחר השוואה ובחירה, מתאים יותר להכין סגסוגת אב של Al-Sc באמצעות שיטת הפחתה תרמית של מלח מותך ScCl Al-Mg.

שימושים:

הוספת עקבות סקנדיום לסגסוגת אלומיניום יכולה לקדם עידון גרגרים ולהגדיל את טמפרטורת ההתגבשות מחדש ב-250℃~280℃. זהו זיקוק תבואה רב עוצמה ומעכב התגבשות יעיל עבור סגסוגת אלומיניום, שיש לו השפעה ברורה עלהמבנה והמאפיינים של הסגסוגת ומשפר מאוד את החוזק, הקשיות, יכולת הריתוך ועמידותה בפני קורוזיה.

לסקנדיום יש אפקט חיזוק פיזור טוב על אלומיניום, ושומר על מבנה יציב שאינו מתגבש בטיפול חם או חישול. חלק מהסגסוגות הן יריעות מגולגלות קר עם דפורמציה גדולה, שעדיין שומרת על מבנה זה גם לאחר חישול. עיכוב הסקנדיום בהתגבשות מחדש יכול לבטל את מבנה ההתגבשות באזור הריתוך המושפע מחום, ניתן להעביר את מבנה תת-הגרגר של המטריצה ​​ישירות למבנה היצוק של הריתוך, מה שגורם למפרק המרותך של סגסוגת אלומיניום המכילה סקנדיום חוזק גבוה ועמידות בפני קורוזיה.

ההשפעה של סקנדיום על עמידות בפני קורוזיה של סגסוגת אלומיניום נובעת גם מעידון הדגנים ועיכוב תהליך ההתגבשות מחדש.

תוספת של סקנדיום יכולה גם לגרום לסגסוגת האלומיניום להיות בעלת פלסטיק-על טובה, וההתארכות של סגסוגת אלומיניום עם 0.5% סקנדיום יכולה להגיע ל-1100% לאחר טיפול סופר-פלסטי.

לכן, סגסוגת Al-Sc צפויה להפוך לדור חדש של חומרי מבנה קלים לתעשיות תעופה וחלל, תעופה וספינות, המשמשים בעיקר לריתוך חלקים מבניים של עומסי תעופה וחלל, תעופה וספינה, צינורות סגסוגת אלומיניום עבור סביבה בינונית קורוזיבית אלקליין, מיכלי נפט לרכבת, חלקים מבניים מרכזיים של רכבות מהירות וכו'

סיכויי יישום:

לסגסוגת אלומיניום המכילה Sc יש סיכוי יישום רחב במחלקות היי-טק כגון ספינות, תעשייה אווירית, רקטות וטילים, אנרגיה גרעינית וכו'. על ידי הוספת סקנדיום עקבות, יש תקווה לפתח סדרה של ביצועים גבוהים מהדור החדש חומרים מסגסוגת אלומיניום המבוססים על סגסוגת האלומיניום הקיימת, כגון סגסוגת אלומיניום חוזק גבוה במיוחד וקשיחות גבוהה, חוזק גבוה סגסוגת אלומיניום עמידה בפני קורוזיה, סגסוגת אלומיניום עמידה בפני קרינת נויטרונים וכן הלאה. לסגסוגות אלו תהיה אפשרות יישום אטרקטיבית מאוד בתעשיות תעופה וחלל, אנרגיה גרעינית ובניית ספינות בגלל התכונות המקיפות המצוינות שלהן, וניתן להשתמש בהן גם בכלי רכב קלים ורכבות מהירות. לכן, סגסוגת אלומיניום המכילה סקנדיום הפכה לחומר מבני מסגסוגת אלומיניום אטרקטיבי ותחרותי ביותר, לאחר סגסוגת AlLi. סין עשירה במשאבי סקנדיום ויש לה בסיס מסוים למחקר סקנדיום וייצור תעשייתי, שהיא עדיין היצואן העיקרי של תחמוצת סקנדיום. יש חשיבות עכשווית לפתח חומרי סגסוגת אלומיניום לבנייה ביטחונית היי-טקית ולאומית בסין, וזה יכול לתת משחק מלא ליתרונות של משאבי סקנדיום בסין ולקדם את פיתוח תעשיית הסקנדיום והכלכלה הלאומית בסין. .