Un aliaj de aluminiu de înaltă performanță: aliaj Al-Sc

Un aliaj de aluminiu de înaltă performanță: aliaj Al-Sc

Aliajul Al-Sc este un tip de aliaj de aluminiu de înaltă performanță. Există mai multe modalități de a îmbunătăți performanța aliajului de aluminiu, printre care întărirea și călirea prin microaliere este domeniul de frontieră al cercetării aliajelor de aluminiu de înaltă performanță din ultimii 20 de ani.

Punctul de topire al scandiului este de 1541℃, iar cel al aluminiului este de 660℃, așadar scandiul trebuie adăugat la aliajul de aluminiu sub formă de aliaj principal, acesta fiind materia primă cheie pentru prepararea aliajului de aluminiu care conține scandiu. Există mai multe metode de preparare a aliajelor principale, cum ar fi metoda de dopare, fluorura de scandiu, metoda de reducere termică a metalului cu oxid de scandiu, metoda de electroliză cu sare topită și așa mai departe.

Metoda de dopare constă în adăugarea directă de scandiu metalic la aliajul de aluminiu, ceea ce este costisitor, generând pierderi de ardere în procesul de topire și costând aliajul principal.

Fluorura de hidrogen toxică este utilizată în prepararea fluorurii de scandiu prin metoda de reducere termică a metalelor, care necesită echipamente complexe și temperatură ridicată de reducere termică a metalelor.

Rata de recuperare a scandiului prin reducerea termică a metalului cu oxid de scandiu este de numai 80%;

Dispozitivul de electroliză cu sare topită este complex, iar rata de conversie nu este mare.

După comparare și selecție, este mai potrivit să se prepare aliajul principal Al-Sc utilizând metoda de reducere termică Al-Mg cu sare topită ScCl.

Utilizări:

Adăugarea de urme de scandiu la aliajul de aluminiu poate promova rafinarea granulelor și poate crește temperatura de recristalizare cu 250℃~280℃Este un rafinor puternic de granule și un inhibitor eficient de recristalizare pentru aliajul de aluminiu, care are o influență evidentă asupra...Structura și proprietățile aliajului și îmbunătățește considerabil rezistența, duritatea, sudabilitatea și rezistența la coroziune.

Scandiul are un bun efect de întărire a dispersiei asupra aluminiului și menține o structură stabilă nerecristalizată în timpul prelucrării la cald sau al tratamentului de recoacere. Unele aliaje sunt foi laminate la rece cu deformare mare, care își mențin această structură chiar și după recoacere. Inhibarea scandiului la recristalizare poate elimina structura de recristalizare din zona sudurii afectată termic. Structura subgranulară a matricei poate fi transferată direct la structura turnată a sudurii, ceea ce face ca îmbinarea sudată a aliajului de aluminiu care conține scandiu să aibă o rezistență ridicată și rezistență la coroziune.

Efectul scandiului asupra rezistenței la coroziune a aliajului de aluminiu se datorează și rafinării granulare și inhibării procesului de recristalizare.

Adăugarea de scandiu poate face, de asemenea, ca aliajul de aluminiu să aibă o superplasticitate bună, iar alungirea aliajului de aluminiu cu 0,5% scandiu poate ajunge la 1100% după tratamentul superplastic.

Prin urmare, se așteaptă ca aliajul Al-Sc să devină o nouă generație de materiale structurale ușoare pentru industria aerospațială, aviatică și navală, care sunt utilizate în principal pentru sudarea pieselor structurale de sarcină ale industria aerospațială, aviatică și navală, țevilor din aliaj de aluminiu pentru medii corozive alcaline, rezervoarelor de petrol pentru căi ferate, pieselor structurale cheie ale trenurilor de mare viteză etc.

Perspectiva aplicației:

Aliajul de aluminiu care conține scandiu are perspective largi de aplicare în departamente de înaltă tehnologie, cum ar fi industria navală, industria aerospațială, rachete și rachete, energia nucleară etc. Prin adăugarea de urme de scandiu, se speră la dezvoltarea unei serii de materiale din aliaje de aluminiu de înaltă generație, de înaltă performanță, bazate pe aliajul de aluminiu existent, cum ar fi aliajul de aluminiu cu rezistență ultra-înaltă și tenacitate ridicată, aliajul de aluminiu rezistent la coroziune de înaltă rezistență, aliajul de aluminiu rezistent la iradierea neutronilor de înaltă rezistență și așa mai departe. Aceste aliaje vor avea perspective de aplicare foarte atractive în industria aerospațială, a energiei nucleare și a construcțiilor navale datorită proprietăților lor excelente și complete, putând fi utilizate și în vehicule ușoare și trenuri de mare viteză. Prin urmare, aliajul de aluminiu care conține scandiu a devenit un alt material structural din aliaj de aluminiu de înaltă performanță atractiv și cel mai competitiv după aliajul AlLi. China este bogată în resurse de scandiu și are o anumită bază pentru cercetarea și producția industrială a scandiului, fiind încă principalul exportator de oxid de scandiu. Dezvoltarea materialelor din aliaje de aluminiu pentru construcții de înaltă tehnologie și apărare națională în China are o importanță epocală, iar acest lucru poate valorifica pe deplin avantajele resurselor de scandiu din China și poate promova dezvoltarea industriei scandiului și a economiei naționale din China.