Vysoce výkonná hliníková slitina: slitina Al-Sc

Vysoce výkonná hliníková slitina: slitina Al-Sc

Slitina Al-Sc je druh vysoce výkonné hliníkové slitiny. Existuje několik způsobů, jak zlepšit její vlastnosti, mezi nimiž je mikrolegování a zpevňování v oblasti zpevňování a houževnatosti v posledních 20 letech prioritou výzkumu vysoce výkonných hliníkových slitin.

Bod tání skandia je 1541 °C a hliníku 660 °C, takže skandium musí být do hliníkové slitiny přidáno ve formě předslitiny, která je klíčovou surovinou pro výrobu hliníkové slitiny obsahující skandium. Existuje několik metod pro přípravu předslitin, jako je dopování, fluorid skandia, tepelná redukce kovového oxidu skandia, elektrolýza roztavené soli atd.

Dopovací metoda spočívá v přímém přidání kovového skandia do hliníkové slitiny, což je drahé, dochází ke ztrátám při hoření v procesu tavení a k vysokým nákladům na předslitinu.

Toxický fluorovodík se používá při přípravě fluoridu skandia metodou tepelné redukce kovu, která má složité zařízení a vysokou teplotu tepelné redukce kovu.

Míra výtěžnosti skandia tepelnou redukcí oxidu skandia kovem je pouze 80 %;

Zařízení pro elektrolýzu roztavené soli je složité a míra konverze není vysoká.

Po porovnání a výběru je vhodnější připravit předslitinu Al-Sc pomocí metody tepelné redukce roztavené soli ScCl a Al-Mg.

Použití:

Přidání stopového množství skandia do hliníkové slitiny může podpořit zjemnění zrna a zvýšit teplotu rekrystalizace o 250 °C.℃~280℃Je to silný zjemňovač zrna a účinný inhibitor rekrystalizace hliníkových slitin, což má zjevný vliv na...struktura a vlastnosti slitiny a výrazně zlepšuje její pevnost, tvrdost, svařitelnost a odolnost proti korozi.

Skandium má dobrý disperzní zpevňující účinek na hliník a udržuje stabilní nerekrystalizovanou strukturu při tváření za tepla nebo žíhání. Některé slitiny jsou plechy válcované za studena s velkou deformací, které si tuto strukturu zachovávají i po žíhání. Inhibice skandia při rekrystalizaci může eliminovat rekrystalizační strukturu v tepelně ovlivněné zóně svaru. Subzrnná struktura matrice se může přímo přenést na strukturu svaru v odlitku, což činí svarový spoj hliníkové slitiny obsahující skandium vysoce pevným a odolným proti korozi.

Vliv skandia na korozní odolnost hliníkové slitiny je také způsoben zjemněním zrna a inhibicí procesu rekrystalizace.

Přidání skandia může také zajistit dobrou superplasticitu hliníkové slitiny a prodloužení hliníkové slitiny s 0,5% skandia může po superplastickém zpracování dosáhnout 1100 %.

Proto se očekává, že slitina Al-Sc se stane novou generací lehkých konstrukčních materiálů pro letecký, lodní a kosmický průmysl, které se používají hlavně pro svařování zatěžovaných konstrukčních částí leteckého, lodního a kosmického průmyslu, trubek z hliníkových slitin pro alkalické a korozivní prostředí, nádrží na olej v železničních vozech, klíčových konstrukčních částí vysokorychlostních vlaků atd.

Možnost uplatnění:

Hliníkové slitiny obsahující scidium mají široké uplatnění v technologicky vyspělých odvětvích, jako je lodní a letecký průmysl, raketový a raketový průmysl, jaderná energie atd. Přidáním stopového množství skandia se očekává vývoj řady vysoce výkonných hliníkových slitin nové generace na bázi stávajících hliníkových slitin, jako jsou ultrapevnostní a vysoce houževnaté hliníkové slitiny, vysokopevnostní korozivzdorné hliníkové slitiny, vysokopevnostní hliníkové slitiny odolné neutronovému záření atd. Tyto slitiny budou mít díky svým vynikajícím komplexním vlastnostem velmi atraktivní uplatnění v leteckém, jaderném a loďařském průmyslu a lze je také použít v lehkých vozidlech a vysokorychlostních vlacích. Hliníkové slitiny obsahující skandium se proto staly dalším atraktivním a nejkonkurenceschopnějším vysoce výkonným konstrukčním materiálem z hliníkových slitin po slitině AlLi. Čína je bohatá na zdroje skandia a má určitý základ pro výzkum a průmyslovou výrobu skandia a je stále hlavním vývozcem oxidu skandia. Vývoj hliníkových slitin pro high-tech a obranné konstrukce v Číně má epochální význam a může ALSc plně využít výhod skandiových zdrojů v Číně a podpořit rozvoj skandiového průmyslu a národního hospodářství v Číně.