En högpresterande aluminiumlegering: Al-Sc-legering

En högpresterande aluminiumlegering: Al-Sc-legering

Al-Sc-legering är en slags högpresterande aluminiumlegering. Det finns flera sätt att förbättra prestandan hos aluminiumlegeringar, bland vilka mikrolegeringsförstärkning och -härdning är gränsområdet för högpresterande aluminiumlegeringsforskning under de senaste 20 åren.

Smältpunkten för scandium är 1541 ℃, och den för aluminium är 660 ℃, så scandium måste tillsättas till aluminiumlegering i form av masterlegering, som är det viktigaste råmaterialet för framställning av aluminiumlegering som innehåller scandium. Det finns flera metoder för att framställa masterlegeringar, såsom dopningsmetod, skandiumfluorid, termisk reduktionsmetod för skandiumoxidmetall, elektrolysmetod för smält salt och så vidare. "

Dopningsmetoden är att direkt tillsätta metallskandium till aluminiumlegering, vilket är dyrt, förbränningsförlust i smältprocessen och höga kostnader för masterlegering

Giftig vätefluorid används vid framställning av skandiumfluorid genom metalltermisk reduktionsmetod av skandiumfluorid, som har komplex utrustning och hög termisk metallreduktionstemperatur

Återvinningsgraden för skandium genom termisk metallreduktion av skandiumoxid är endast 80 %;

Den smälta saltelektrolysanordningen är komplex och omvandlingshastigheten är inte hög.

Efter jämförelse och urval är det mer lämpligt att förbereda Al-Sc masterlegering genom att använda ScCl smält salt Al-Mg termisk reduktionsmetod.

Använder:

Att lägga till spår av skandium till aluminiumlegering kan främja kornförfining och öka omkristallisationstemperaturen med 250℃~280℃. Det är en kraftfull spannmålsförfinare och en effektiv omkristallisationshämmare för aluminiumlegering, vilket har uppenbar inverkan pålegeringens struktur och egenskaper och avsevärt förbättrar dess styrka, hårdhet, svetsbarhet och korrosionsbeständighet.

Scandium har en god dispersionsförstärkande effekt på aluminium och bibehåller en stabil icke-omkristalliserad struktur vid varmbearbetning eller glödgningsbehandling. Vissa legeringar är kallvalsade plåtar med stor deformation, som fortfarande bibehåller denna struktur även efter glödgning. Hämningen av skandium vid omkristallisation kan eliminera omkristallisationsstrukturen i den värmepåverkade svetszonen. Matrisens underkornstruktur kan överföras direkt till svetsens gjutna struktur, vilket gör att den svetsade fogen av aluminiumlegering som innehåller skandium har hög hållfasthet och korrosionsbeständighet.

Effekten av skandium på korrosionsbeständigheten hos aluminiumlegering beror också på kornförfining och hämning av omkristallisationsprocessen.

Tillsatsen av skandium kan också göra att aluminiumlegeringen har god superplasticitet, och förlängningen av aluminiumlegering med 0,5% skandium kan nå 1100% efter superplastisk behandling.

Därför förväntas Al-Sc-legeringen bli en ny generation av lätta strukturmaterial för flyg-, flyg- och fartygsindustrin, som huvudsakligen används för att svetsa laststrukturella delar av flyg-, flyg- och fartygs-, aluminiumlegeringsrör för alkaliska korrosiva mediummiljöer, järnvägsoljetankar, viktiga strukturella delar av höghastighetståg, etc

Ansökan:

Sc-innehållande aluminiumlegering har ett brett användningsperspektiv inom högteknologiska avdelningar som fartyg, flygindustri, raket och missiler, kärnenergi, etc. Genom att lägga till spårskandium är det hoppfullt att utveckla en serie av ny generation högpresterande aluminiumlegeringsmaterial baserade på den befintliga aluminiumlegeringen, såsom ultrahög hållfasthet och hög seghet aluminiumlegering, höghållfasthet korrosionsbeständig aluminiumlegering, höghållfast neutronbestrålningsbeständig aluminiumlegering och så vidare. Dessa legeringar kommer att ha en mycket attraktiv tillämpning inom flyg-, kärnenergi- och varvsindustrin på grund av deras utmärkta omfattande egenskaper, och kan även användas i lätta fordon och höghastighetståg. Därför har skandiuminnehållande aluminiumlegering blivit ett annat attraktivt och mest konkurrenskraftigt högpresterande strukturmaterial av aluminiumlegering efter Alli-legeringen. Kina är rikt på skandiumresurser och har en viss grund för skandiumforskning och industriell produktion, som fortfarande är den största exportören av skandiumoxid. Det är av epokgörande betydelse att utveckla aluminiumlegeringsmaterial för högteknologisk och nationell försvarskonstruktion i Kina, och det kan AlSc ge full nytta av fördelarna med skandiumresurser i Kina och främja utvecklingen av skandiumindustrin och den nationella ekonomin i Kina .