Uma liga de alumínio de alto desempenho: liga Al-Sc

Uma liga de alumínio de alto desempenho: liga Al-Sc

A liga Al-Sc é um tipo de liga de alumínio de alto desempenho. Existem várias maneiras de melhorar o desempenho da liga de alumínio, entre as quais o reforço e a tenacidade de microligas é o campo de fronteira da pesquisa de ligas de alumínio de alto desempenho nos últimos 20 anos.

O ponto de fusão do escândio é 1541 ℃ e o do alumínio é 660 ℃, portanto o escândio deve ser adicionado à liga de alumínio na forma de liga mestre, que é a principal matéria-prima para a preparação de ligas de alumínio contendo escândio. Existem vários métodos para preparar ligas mestras, como método de dopagem, fluoreto de escândio, método de redução térmica de óxido de escândio, método de eletrólise de sal fundido e assim por diante. “

O método de dopagem consiste em adicionar escândio metálico diretamente à liga de alumínio, o que é caro, com perda de queima no processo de fundição e alto custo da liga mestre

O fluoreto de hidrogênio tóxico é utilizado na preparação de fluoreto de escândio pelo método de redução térmica metálica do fluoreto de escândio, que possui equipamentos complexos e alta temperatura de redução térmica do metal

A taxa de recuperação do escândio pela redução térmica metálica do óxido de escândio é de apenas 80%;

O dispositivo de eletrólise do sal fundido é complexo e a taxa de conversão não é alta.

Após comparação e seleção, é mais apropriado preparar a liga mestre Al-Sc usando o método de redução térmica de Al-Mg com sal fundido ScCl.

Usos:

Adicionar vestígios de escândio à liga de alumínio pode promover o refinamento do grão e aumentar a temperatura de recristalização em 250℃~280℃. É um poderoso refinador de grãos e um inibidor de recristalização eficaz para ligas de alumínio, que tem influência óbvia noEstrutura e propriedades da liga e melhora muito sua resistência, dureza, soldabilidade e resistência à corrosão.

O escândio tem um bom efeito de fortalecimento da dispersão no alumínio e mantém uma estrutura estável não recristalizada no trabalho a quente ou no tratamento de recozimento. Algumas ligas são chapas laminadas a frio com grande deformação, que ainda mantêm essa estrutura mesmo após o recozimento. A inibição do escândio na recristalização pode eliminar a estrutura de recristalização na zona da solda afetada pelo calor. A estrutura do subgrão da matriz pode ser transferida diretamente para a estrutura fundida da solda, o que faz com que a junta soldada da liga de alumínio contendo escândio tenha alta resistência e resistência à corrosão.

O efeito do escândio na resistência à corrosão da liga de alumínio também se deve ao refinamento do grão e à inibição do processo de recristalização.

A adição de escândio também pode fazer com que a liga de alumínio tenha boa superplasticidade, e o alongamento da liga de alumínio com 0,5% de escândio pode chegar a 1100% após o tratamento superplástico.

Portanto, espera-se que a liga Al-Sc se torne uma nova geração de materiais estruturais leves para as indústrias aeroespacial, de aviação e naval, que são usados ​​​​principalmente para soldar peças estruturais de carga da indústria aeroespacial, aviação e naval, tubos de liga de alumínio para ambiente de meio corrosivo alcalino, tanques de óleo ferroviários, peças estruturais importantes de trens de alta velocidade, etc.

Perspectiva de aplicação:

A liga de alumínio contendo Sc tem uma ampla perspectiva de aplicação em departamentos de alta tecnologia, como navios, indústria aeroespacial, foguetes e mísseis, energia nuclear, etc. Ao adicionar vestígios de escândio, espera-se desenvolver uma série de alto desempenho de nova geração materiais de liga de alumínio baseados na liga de alumínio existente, como liga de alumínio de ultra-alta resistência e alta tenacidade, liga de alumínio resistente à corrosão de alta resistência, liga de alumínio resistente à irradiação de nêutrons de alta resistência e assim por diante. prospecto de aplicação nas indústrias aeroespacial, de energia nuclear e de construção naval devido às suas excelentes propriedades abrangentes, podendo também ser utilizado em veículos leves e trens de alta velocidade. Portanto, a liga de alumínio contendo escândio tornou-se outro material estrutural de liga de alumínio de alto desempenho atraente e mais competitivo depois da liga AlLi. A China é rica em recursos de escândio e tem uma certa base para pesquisa e produção industrial de escândio, que ainda é o principal exportador de óxido de escândio. É de importância marcante desenvolver materiais de liga de alumínio para construção de defesa nacional e de alta tecnologia na China, e pode a AlSc aproveitar plenamente as vantagens dos recursos de escândio na China e promover o desenvolvimento da indústria de escândio e da economia nacional na China .