Високоефективна алуминиева сплав: Al-Sc сплав
Al-Sc сплавта е вид високоефективна алуминиева сплав. Съществуват няколко начина за подобряване на характеристиките на алуминиевата сплав, сред които микролегирането и закаляването са водеща област на изследванията на високоефективни алуминиеви сплави през последните 20 години.
Точката на топене на скандия е 1541℃, а на алуминия е 660℃, така че скандият трябва да се добавя към алуминиевата сплав под формата на мастер-сплав, която е ключовата суровина за получаване на алуминиева сплав, съдържаща скандий. Съществуват няколко метода за получаване на мастер-сплави, като например метод на легиране, скандиев флуорид, метод на термична редукция на метален скандиев оксид, метод на електролиза на разтопена сол и т.н.
Методът на допиране е директно добавяне на метален скандий към алуминиева сплав, което е скъпо, води до загуби при горене в процеса на топене и висока цена на мастер сплавта.
Токсичният флуороводород се използва при получаването на скандиев флуорид чрез метод на метална термична редукция на скандиев флуорид, който има сложно оборудване и висока температура на метална термична редукция.
Степента на възстановяване на скандий чрез метална термична редукция на скандиев оксид е само 80%;
Устройството за електролиза на разтопена сол е сложно и степента на преобразуване не е висока.
След сравнение и избор, по-подходящо е да се приготви Al-Sc мастер сплав чрез използване на метода на термично редуциране на разтопена сол ScCl и Al-Mg.
Употреба:
Добавянето на следи от скандий към алуминиева сплав може да насърчи изтъняването на зърната и да увеличи температурата на рекристализация с 250°F.℃~280℃Той е мощен рафинер за зърно и ефективен инхибитор на рекристализация на алуминиеви сплави, което има очевидно влияние върху...структурата и свойствата на сплавта и значително подобрява нейната якост, твърдост, заваряемост и устойчивост на корозия.
Скандият има добър дисперсионно-укрепващ ефект върху алуминия и поддържа стабилна нерекристализирана структура при гореща обработка или отгряване. Някои сплави са студено валцувани листове с голяма деформация, които запазват тази структура дори след отгряване. Инхибирането на скандия при рекристализация може да елиминира рекристализиращата структура в зоната на заваряване, засегната от топлина. Субзърнестата структура на матрицата може да се пренесе директно върху структурата на заваряването след отливане, което прави завареното съединение от алуминиева сплав, съдържаща скандий, с висока якост и устойчивост на корозия.
Влиянието на скандия върху корозионната устойчивост на алуминиевата сплав се дължи и на изтъняването на зърната и инхибирането на процеса на рекристализация.
Добавянето на скандий може също да направи алуминиевата сплав да има добра свръхпластичност, а удължението на алуминиевата сплав с 0,5% скандий може да достигне 1100% след свръхпластична обработка.
Следователно, очаква се сплавта Al-Sc да се превърне в ново поколение леки конструкционни материали за аерокосмическата, авиационната и корабната промишленост, които се използват главно за заваряване на натоварени структурни части от аерокосмическата, авиационната и корабната промишленост, тръби от алуминиеви сплави за алкална корозивна среда, резервоари за масло в железопътния транспорт, ключови структурни части на високоскоростни влакове и др.
Перспектива за кандидатстване:
Алуминиевите сплави, съдържащи скандий, имат широки перспективи за приложение във високотехнологични области като корабостроенето, аерокосмическата промишленост, ракетостроенето, ядрената енергетика и др. Чрез добавяне на следи от скандий се надява да се разработи серия от високоефективни алуминиеви сплави от ново поколение, базирани на съществуващите алуминиеви сплави, като например алуминиева сплав с ултрависока якост и висока жилавост, високоякостна алуминиева сплав, устойчива на корозия, високоякостна алуминиева сплав, устойчива на неутронно облъчване и др. Тези сплави ще имат много атрактивни перспективи за приложение в аерокосмическата, ядрената енергетика и корабостроенето поради отличните си комплексни свойства и могат да се използват и в леки превозни средства и високоскоростни влакове. Следователно, алуминиевите сплави, съдържащи скандий, се превърнаха в друг атрактивен и най-конкурентен високоефективен конструкционен материал от алуминиеви сплави след AlLi сплавта. Китай е богат на скандиеви ресурси и има известна основа за изследвания и промишлено производство на скандий, като все още е основният износител на скандиев оксид. Разработването на алуминиеви сплави за високотехнологично строителство и строителство на национална отбрана в Китай е от епохално значение и може да даде пълна представа за предимствата на скандиевите ресурси в Китай и да насърчи развитието на скандиевата индустрия и националната икономика в Китай.
Време на публикуване: 04 юли 2022 г.