Высокоэффективный алюминиевый сплав: сплав Al-Sc

Высокоэффективный алюминиевый сплав: сплав Al-Sc

Сплав Al-Sc представляет собой разновидность высокопроизводительного алюминиевого сплава. Существует несколько способов улучшить характеристики алюминиевых сплавов, среди которых упрочнение и закалка микролегированием является передовой областью исследований высокопроизводительных алюминиевых сплавов за последние 20 лет.

Температура плавления скандия составляет 1541 ℃, а алюминия — 660 ℃, поэтому скандий необходимо добавлять в алюминиевый сплав в виде лигатуры, которая является основным сырьем для получения алюминиевого сплава, содержащего скандий. Существует несколько методов приготовления лигатур, таких как метод легирования, метод фторида скандия, метод термического восстановления оксида скандия, метод электролиза расплавленной соли и так далее. «

Метод легирования заключается в прямом добавлении металлического скандия в алюминиевый сплав, что дорого, потери при горении в процессе плавки и высокая стоимость лигатуры.

Токсичный фторид скандия используется при получении фторида скандия методом термического восстановления металла фторида скандия, который имеет сложное оборудование и высокую температуру термического восстановления металла.

Степень восстановления скандия металлическим термическим восстановлением оксида скандия составляет всего 80%;

Устройство электролиза расплавленной соли сложное, а степень конверсии невысокая.

После сравнения и выбора более целесообразно приготовить лигатуру Al-Sc с использованием метода термического восстановления расплавленной соли Al-Mg ScCl.

Использование:

Добавление следов скандия в алюминиевый сплав может способствовать измельчению зерна и повышению температуры рекристаллизации на 250°С.℃~280℃. Это мощный измельчитель зерна и эффективный ингибитор рекристаллизации алюминиевых сплавов, который оказывает очевидное влияние наулучшает структуру и свойства сплава и значительно улучшает его прочность, твердость, свариваемость и коррозионную стойкость.

Скандий оказывает хорошее дисперсионное упрочняющее действие на алюминий и сохраняет стабильную нерекристаллизованную структуру при горячей обработке или отжиге. Некоторые сплавы представляют собой холоднокатаные листы с большой деформацией, которые сохраняют эту структуру даже после отжига. Ингибирование рекристаллизации скандия может устранить структуру рекристаллизации в зоне термического влияния сварного шва. Субзеренная структура матрицы может быть непосредственно перенесена в литовую структуру сварного шва, что делает сварное соединение из алюминиевого сплава, содержащего скандий, более прочным. высокая прочность и устойчивость к коррозии.

Влияние скандия на коррозионную стойкость алюминиевых сплавов обусловлено также измельчением зерна и торможением процесса рекристаллизации.

Добавление скандия также может придать алюминиевому сплаву хорошую сверхпластичность, а удлинение алюминиевого сплава с 0,5% скандия может достигать 1100% после сверхпластической обработки.

Таким образом, ожидается, что сплав Al-Sc станет новым поколением легких конструкционных материалов для аэрокосмической, авиационной и судостроительной промышленности, которые в основном используются для сварки нагруженных конструкционных деталей аэрокосмической, авиационной и корабельной промышленности, труб из алюминиевых сплавов для щелочных агрессивных сред, железнодорожные нефтяные цистерны, ключевые конструктивные детали высокоскоростных поездов и т. д.

Перспектива применения:

Алюминиевый сплав, содержащий Sc, имеет широкую перспективу применения в высокотехнологичных отраслях, таких как судостроение, аэрокосмическая промышленность, ракетно-ракетная промышленность, атомная энергетика и т. д. Добавляя следы скандия, можно надеяться разработать серию высокопроизводительных устройств нового поколения. материалы из алюминиевых сплавов на основе существующих алюминиевых сплавов, такие как сверхвысокопрочные и высокопрочные алюминиевые сплавы, высокопрочные коррозионно-стойкие алюминиевые сплавы, высокопрочные алюминиевые сплавы, устойчивые к нейтронному облучению и т. д. Эти сплавы будут иметь очень привлекательный внешний вид. перспектива применения в аэрокосмической, атомной энергетике и судостроении благодаря своим превосходным комплексным свойствам, а также может использоваться в легких транспортных средствах и высокоскоростных поездах. Таким образом, скандийсодержащий алюминиевый сплав стал еще одним привлекательным и наиболее конкурентоспособным конструкционным материалом из алюминиевого сплава с высокими эксплуатационными характеристиками после сплава AlLi. Китай богат ресурсами скандия и имеет определенную основу для исследований и промышленного производства скандия, который по-прежнему является основным экспортером скандия. оксид скандия. Разработка материалов из алюминиевых сплавов для высокотехнологичного и национального оборонного строительства в Китае имеет эпохальное значение, и это может позволить AlSc в полной мере использовать преимущества ресурсов скандия в Китае и способствовать развитию скандиевой промышленности и национальной экономики в Китае. .