En høyytelses aluminiumslegering: Al-Sc legering

En høyytelses aluminiumslegering: Al-Sc legering

Al-Sc-legering er en slags høyytelses aluminiumslegering. Det er flere måter å forbedre ytelsen til aluminiumslegering på, blant annet forsterkning og herding av mikrolegeringer er frontlinjen for forskning på høyytelses aluminiumlegeringer de siste 20 årene.

Smeltepunktet for scandium er 1541 ℃, og det for aluminium er 660 ℃, så scandium må tilsettes aluminiumslegering i form av masterlegering, som er nøkkelråmaterialet for fremstilling av aluminiumslegering som inneholder scandium. Det er flere metoder for å fremstille masterlegeringer, for eksempel dopingmetode, skandiumfluorid, termisk reduksjonsmetode for skandiumoksidmetall, elektrolysemetode med smeltet salt og så videre. "

Dopingmetoden er å direkte tilsette metallskandium til aluminiumslegering, som er dyrt, brenntap i smelteprosessen og høye kostnader for masterlegering

Giftig hydrogenfluorid brukes til fremstilling av skandiumfluorid ved hjelp av metall termisk reduksjonsmetode for skandiumfluorid, som har komplekst utstyr og høy metall termisk reduksjonstemperatur

Utvinningsgraden for skandium ved metall termisk reduksjon av skandiumoksid er bare 80 %;

Elektrolyseanordningen for smeltet salt er kompleks og konverteringsraten er ikke høy.

Etter sammenligning og valg er det mer hensiktsmessig å tilberede Al-Sc masterlegering ved å bruke ScCl smeltet salt Al-Mg termisk reduksjonsmetode.

Bruker:

Å legge til spor av skandium til aluminiumslegering kan fremme kornforfining og øke rekrystalliseringstemperaturen med 250℃~280℃. Det er en kraftig kornforedler og en effektiv rekrystalliseringsinhibitor for aluminiumslegering, som har åpenbar innflytelse påe strukturen og egenskapene til legeringen og forbedrer sterkt dens styrke, hardhet, sveisbarhet og korrosjonsbestandighet.

Scandium har en god dispersjonsforsterkende effekt på aluminium, og opprettholder en stabil ikke-rekrystallisert struktur ved varmbearbeiding eller glødebehandling. Noen legeringer er kaldvalsede plater med stor deformasjon, som fortsatt opprettholder denne strukturen selv etter gløding. Inhiberingen av skandium ved omkrystallisering kan eliminere omkrystalliseringsstrukturen i den varmepåvirkede sonen av sveisen. Underkornstrukturen til matrisen kan overføres direkte til sveisen som støpt, noe som gjør at den sveisede skjøten av aluminiumslegering som inneholder skandium har høy styrke og korrosjonsbestandighet.

Effekten av skandium på korrosjonsmotstanden til aluminiumslegering skyldes også kornforfining og hemming av rekrystalliseringsprosessen.

Tilsetning av scandium kan også gjøre at aluminiumslegeringen har god superplastisitet, og forlengelsen av aluminiumslegering med 0,5 % scandium kan nå 1100 % etter superplastisk behandling.

Derfor forventes Al-Sc-legering å bli en ny generasjon lette strukturelle materialer for romfart, luftfart og skipsindustri, som hovedsakelig brukes til sveising av strukturelle deler av romfart, luftfart og skip, aluminiumslegeringsrør for alkalisk korrosivt medium miljø, jernbaneoljetanker, sentrale strukturelle deler av høyhastighetstog, etc

Søknadsutsikter:

Sc-holdig aluminiumslegering har et bredt anvendelsespotensial i høyteknologiske avdelinger som skip, romfartsindustri, rakett og missiler, kjernekraft, etc. Ved å legge til sporskandium er det håpefullt å utvikle en serie med ny generasjon høyytelse aluminiumslegeringsmaterialer basert på den eksisterende aluminiumslegeringen, for eksempel aluminiumslegering med ultrahøy styrke og høy seighet, høyfast korrosjonsbestandig aluminiumlegering, høystyrke nøytronbestrålingsbestandig aluminiumslegering og så videre. Disse legeringene vil ha en svært attraktiv applikasjonsmuligheter i romfart, kjernekraft og skipsbyggingsindustri på grunn av deres utmerkede omfattende egenskaper, og kan også brukes i lette kjøretøy og høyhastighetstog. Derfor har skandiumholdig aluminiumslegering blitt et annet attraktivt og mest konkurransedyktig høyytelses strukturmateriale av aluminiumslegering etter Alli-legeringen. Kina er rikt på skandiumressurser og har et visst grunnlag for skandiumforskning og industriell produksjon, som fortsatt er hovedeksportøren av skandiumoksid. Det er av epokegjørende betydning å utvikle aluminiumslegeringsmaterialer for høyteknologisk og nasjonal forsvarskonstruksjon i Kina, og det kan AlSc gi full plass til fordelene med skandiumressurser i Kina og fremme utviklingen av skandiumindustri og nasjonal økonomi i Kina .