Hợp kim nhôm hiệu suất cao: Hợp kim Al-Sc

Hợp kim nhôm hiệu suất cao: Hợp kim Al-Sc

Hợp kim Al-Sc là một loại hợp kim nhôm hiệu suất cao. Có một số cách để cải thiện hiệu suất của hợp kim nhôm, trong đó tăng cường và làm cứng hợp kim vi mô là lĩnh vực tiên phong của nghiên cứu hợp kim nhôm hiệu suất cao trong 20 năm gần đây.

Điểm nóng chảy của scandium là 1541oC, và của nhôm là 660oC, do đó scandium phải được thêm vào hợp kim nhôm dưới dạng hợp kim chính, đây là nguyên liệu thô chính để điều chế hợp kim nhôm có chứa scandium. Có một số phương pháp để điều chế hợp kim chủ, chẳng hạn như phương pháp pha tạp, scandium fluoride, phương pháp khử nhiệt kim loại scandium oxit, phương pháp điện phân muối nóng chảy, v.v. “

Phương pháp pha tạp là thêm trực tiếp scandium kim loại vào hợp kim nhôm, đắt tiền, tổn thất khi đốt trong quá trình nấu chảy và giá thành hợp kim chủ cao

Hydro florua độc hại được sử dụng để điều chế scandium florua bằng phương pháp khử nhiệt kim loại của scandium florua, có thiết bị phức tạp và nhiệt độ khử nhiệt kim loại cao

Tỷ lệ thu hồi scandium bằng phương pháp khử nhiệt kim loại scandium oxit chỉ đạt 80%;

Thiết bị điện phân muối nóng chảy rất phức tạp và tỷ lệ chuyển đổi không cao.

Sau khi so sánh và lựa chọn, sẽ thích hợp hơn khi chế tạo hợp kim chủ Al-Sc bằng cách sử dụng phương pháp khử nhiệt muối nóng chảy Al-Mg ScCl.

Công dụng:

Thêm dấu vết scandium vào hợp kim nhôm có thể thúc đẩy quá trình sàng lọc hạt và tăng nhiệt độ kết tinh lại lên 250oC~280oC. Nó là một máy tinh chế ngũ cốc mạnh mẽ và là chất ức chế kết tinh lại hiệu quả cho hợp kim nhôm, có ảnh hưởng rõ ràng đếnCấu trúc và tính chất của hợp kim và cải thiện đáng kể độ bền, độ cứng, khả năng hàn và khả năng chống ăn mòn.

Scandium có tác dụng tăng cường độ phân tán tốt trên nhôm và duy trì cấu trúc không kết tinh ổn định trong quá trình xử lý nóng hoặc ủ. Một số hợp kim là tấm cán nguội có độ biến dạng lớn, cấu trúc này vẫn duy trì ngay cả sau khi ủ. Sự ức chế scandium trong quá trình kết tinh lại có thể loại bỏ cấu trúc kết tinh lại trong vùng chịu ảnh hưởng nhiệt của mối hàn, Cấu trúc hạt phụ của ma trận có thể được chuyển trực tiếp sang cấu trúc đúc sẵn của mối hàn, làm cho mối hàn của hợp kim nhôm có chứa scandium có độ bền cao và khả năng chống ăn mòn.

Ảnh hưởng của scandium đến khả năng chống ăn mòn của hợp kim nhôm còn do quá trình tinh chế hạt và ức chế quá trình kết tinh lại.

Việc bổ sung scandium cũng có thể làm cho hợp kim nhôm có độ siêu dẻo tốt và độ giãn dài của hợp kim nhôm với 0,5% scandium có thể đạt tới 1100% sau khi xử lý siêu dẻo.

Do đó, hợp kim Al-Sc dự kiến ​​sẽ trở thành thế hệ vật liệu kết cấu nhẹ mới cho ngành hàng không vũ trụ, hàng không và tàu thủy, chủ yếu được sử dụng để hàn các bộ phận kết cấu chịu tải của hàng không vũ trụ, hàng không và tàu thủy, ống hợp kim nhôm cho môi trường môi trường ăn mòn kiềm, thùng dầu đường sắt, các bộ phận kết cấu chính của tàu cao tốc, v.v.

Triển vọng ứng dụng:

Hợp kim nhôm chứa Sc có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghệ cao như tàu thủy, công nghiệp hàng không vũ trụ, tên lửa và tên lửa, năng lượng hạt nhân, v.v. Bằng cách bổ sung dấu vết scandium, người ta hy vọng sẽ phát triển một loạt thế hệ mới hiệu suất cao vật liệu hợp kim nhôm dựa trên hợp kim nhôm hiện có, chẳng hạn như hợp kim nhôm có độ bền cực cao và độ bền cao, hợp kim nhôm chống ăn mòn cường độ cao, hợp kim nhôm chống bức xạ neutron cường độ cao, v.v. Các hợp kim này sẽ có một sức hấp dẫn rất lớn triển vọng ứng dụng trong ngành hàng không vũ trụ, năng lượng hạt nhân và đóng tàu vì đặc tính toàn diện tuyệt vời của chúng và cũng có thể được sử dụng trong các phương tiện hạng nhẹ và tàu cao tốc. Do đó, hợp kim nhôm chứa scandium đã trở thành một loại vật liệu kết cấu hợp kim nhôm hiệu suất cao hấp dẫn và cạnh tranh nhất sau hợp kim AlLi. Trung Quốc rất giàu tài nguyên scandium và có nền tảng nhất định cho nghiên cứu và sản xuất công nghiệp scandium, nước này vẫn là nhà xuất khẩu chính của scandi oxit. Việc phát triển vật liệu hợp kim nhôm để xây dựng quốc phòng và công nghệ cao ở Trung Quốc có ý nghĩa quan trọng mang tính thời đại, đồng thời AlSc có thể phát huy tối đa lợi thế của tài nguyên scandium ở Trung Quốc và thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp scandium và nền kinh tế quốc gia ở Trung Quốc .