Vysoko výkonná hliníková zliatina: zliatina Al-Sc

Vysoko výkonná hliníková zliatina: zliatina Al-Sc

Zliatina Al-Sc je druh vysokovýkonnej hliníkovej zliatiny. Existuje niekoľko spôsobov, ako zlepšiť výkonnosť hliníkovej zliatiny, medzi ktorými je mikrolegovanie a spevnenie v posledných 20 rokoch poprednou oblasťou výskumu vysokovýkonných hliníkových zliatin.

Teplota topenia skandia je 1541 ℃ a hliníka 660 ℃, takže skandium sa musí do hliníkovej zliatiny pridávať vo forme predzliatiny, ktorá je kľúčovou surovinou na výrobu hliníkovej zliatiny obsahujúcej skandium. Existuje niekoľko metód na prípravu predzliatin, ako napríklad dopingová metóda, fluorid skandia, metóda tepelnej redukcie kovového oxidu skandia, metóda elektrolýzy roztavenej soli atď.

Dopingová metóda spočíva v priamom pridaní kovového skandia do hliníkovej zliatiny, čo je drahé, so stratami pri spaľovaní počas procesu tavenia a vysokými nákladmi na predzliatinu.

Toxický fluorovodík sa používa pri príprave fluoridu skandia metódou tepelnej redukcie kovu, ktorá má zložité zariadenie a vysokú teplotu tepelnej redukcie kovu.

Miera výťažnosti skandia tepelnou redukciou kovu z oxidu skandia je iba 80 %;

Zariadenie na elektrolýzu roztavenej soli je zložité a miera konverzie nie je vysoká.

Po porovnaní a výbere je vhodnejšie pripraviť predzliatinu Al-Sc pomocou metódy tepelnej redukcie roztavenej soli ScCl Al-Mg.

Použitie:

Pridanie stopového množstva skandia do hliníkovej zliatiny môže podporiť zjemnenie zrna a zvýšiť teplotu rekryštalizácie o 250 °C.℃~280℃Je to silný zjemňovač zrna a účinný inhibítor rekryštalizácie hliníkových zliatin, čo má zjavný vplyv na...štruktúru a vlastnosti zliatiny a výrazne zlepšuje jej pevnosť, tvrdosť, zvárateľnosť a odolnosť voči korózii.

Škandium má dobrý disperzný spevňovací účinok na hliník a udržiava stabilnú nerekryštalizovanú štruktúru pri tepelnom spracovaní alebo žíhaní. Niektoré zliatiny sú plechy valcované za studena s veľkou deformáciou, ktoré si túto štruktúru zachovávajú aj po žíhaní. Inhibícia skandia pri rekryštalizácii môže eliminovať rekryštalizujúcu štruktúru v tepelne ovplyvnenej zóne zvaru. Subzrnná štruktúra matrice sa môže priamo preniesť na štruktúru zvaru v stave odliatku, čo spôsobuje, že zvarový spoj hliníkovej zliatiny obsahujúcej skandium má vysokú pevnosť a odolnosť proti korózii.

Vplyv skandia na odolnosť hliníkovej zliatiny proti korózii je tiež spôsobený zjemnením zrna a inhibíciou procesu rekryštalizácie.

Pridanie skandia môže tiež zabezpečiť dobrú superplasticitu hliníkovej zliatiny a predĺženie hliníkovej zliatiny s 0,5% skandia môže po superplastickom spracovaní dosiahnuť 1100%.

Preto sa očakáva, že zliatina Al-Sc sa stane novou generáciou ľahkých konštrukčných materiálov pre letecký, kozmický a lodný priemysel, ktoré sa používajú hlavne na zváranie zaťažených konštrukčných častí leteckého, leteckého a lodného priemyslu, rúrok z hliníkových zliatin pre alkalické a korozívne prostredie, nádrží na olej v železničných ropných systémoch, kľúčových konštrukčných častí vysokorýchlostných vlakov atď.

Vyhliadky na uplatnenie:

Hliníková zliatina s obsahom skandia má široké uplatnenie v high-tech odvetviach, ako je lodný, letecký a kozmický priemysel, raketový a raketový priemysel, jadrová energia atď. Pridaním stopového množstva skandia sa dúfa, že sa vyvinie séria vysokovýkonných hliníkových zliatin novej generácie na báze existujúcej hliníkovej zliatiny, ako sú hliníkové zliatiny s ultra vysokou pevnosťou a vysokou húževnatosťou, vysokopevnostné hliníkové zliatiny odolné voči korózii, vysokopevnostné hliníkové zliatiny odolné voči neutrónovému žiareniu atď. Tieto zliatiny budú mať vďaka svojim vynikajúcim komplexným vlastnostiam veľmi atraktívne uplatnenie v leteckom, jadrovom a lodiarskom priemysle a možno ich použiť aj v ľahkých vozidlách a vysokorýchlostných vlakoch. Hliníková zliatina s obsahom skandia sa preto stala ďalším atraktívnym a najkonkurencieschopnejším vysokovýkonným konštrukčným materiálom z hliníkovej zliatiny po zliatine AlLi. Čína je bohatá na zdroje skandia a má určitý základ pre výskum a priemyselnú výrobu skandia a stále je hlavným vývozcom oxidu skandia. Vývoj hliníkových zliatin pre high-tech a národnú obranu v Číne má epochálny význam a môže AlSc naplno využiť výhody skandiových zdrojov v Číne a podporiť rozvoj skandiového priemyslu a národného hospodárstva v Číne.