Een hoogwaardige aluminiumlegering: Al-Sc-legering

Een hoogwaardige aluminiumlegering: Al-Sc-legering

Al-Sc-legering is een hoogwaardige aluminiumlegering. Er zijn verschillende manieren om de prestaties van aluminiumlegeringen te verbeteren, waaronder microlegering, versterking en harding. Dit is de afgelopen 20 jaar het meest recente onderzoeksgebied op het gebied van hoogwaardige aluminiumlegeringen.

Het smeltpunt van scandium is 1541 °C en dat van aluminium 660 °C. Scandium moet daarom aan de aluminiumlegering worden toegevoegd in de vorm van een masterlegering, de belangrijkste grondstof voor de bereiding van een scandiumhoudende aluminiumlegering. Er zijn verschillende methoden om masterlegeringen te bereiden, zoals doping, scandiumfluoride, thermische reductie met scandiumoxidemetaal, elektrolyse met gesmolten zout, enzovoort.

De dopingmethode bestaat uit het direct toevoegen van metaalscandium aan een aluminiumlegering, wat duur is, met verbrandingsverlies tijdens het smeltproces en hoge kosten voor de hoofdlegering

Giftig waterstoffluoride wordt gebruikt bij de bereiding van scandiumfluoride door middel van een metaalthermische reductiemethode van scandiumfluoride, waarvoor complexe apparatuur en een hoge metaalthermische reductietemperatuur nodig zijn

Het herstelpercentage van scandium door thermische reductie van scandiumoxide bedraagt ​​slechts 80%;

Het gesmolten zout-elektrolyseapparaat is complex en het conversiepercentage is niet hoog.

Na vergelijking en selectie is het geschikter om een ​​Al-Sc-masterlegering te bereiden met behulp van de ScCl-gesmolten zout-Al-Mg thermische reductiemethode.

Gebruik:

Het toevoegen van sporen scandium aan een aluminiumlegering kan de korrelverfijning bevorderen en de rekristallisatietemperatuur met 250 graden verhogen.℃~280℃Het is een krachtige korrelverfijner en een effectieve rekristallisatie-inhibitor voor aluminiumlegering, wat een duidelijke invloed heeft op deDe structuur en eigenschappen van de legering worden verbeterd en de sterkte, hardheid, lasbaarheid en corrosiebestendigheid worden aanzienlijk verbeterd.

Scandium heeft een goede dispersieversterkende werking op aluminium en behoudt een stabiele, niet-gerekristalliseerde structuur tijdens warmbewerking of gloeibehandeling. Sommige legeringen zijn koudgewalste platen met een sterke vervorming, die deze structuur zelfs na gloeien behouden. Door scandium te remmen tijdens de rekristallisatie kan de rekristallisatiestructuur in de warmte-beïnvloede zone van de las worden geëlimineerd. De subgrain-structuur van de matrix kan direct worden overgebracht naar de gegoten structuur van de las, waardoor de gelaste verbinding van een aluminiumlegering met scandium een ​​hoge sterkte en corrosiebestendigheid heeft.

Scandium heeft ook een effect op de corrosiebestendigheid van aluminiumlegeringen door de verfijning van de korrel en het remmen van het herkristallisatieproces.

Door de toevoeging van scandium kan de aluminiumlegering ook een goede superplasticiteit krijgen. De rek van een aluminiumlegering met 0,5% scandium kan na superplastische behandeling 1100% bedragen.

Daarom wordt verwacht dat Al-Sc-legering een nieuwe generatie lichtgewicht constructiematerialen zal worden voor de lucht- en ruimtevaart- en scheepvaartindustrie, die voornamelijk worden gebruikt voor het lassen van constructiedelen van de lucht- en ruimtevaart, de luchtvaart en de scheepvaart, aluminiumlegeringsbuizen voor alkalische corrosieve mediaomgevingen, olietanks bij spoorwegen, belangrijke constructiedelen van hogesnelheidstreinen, enz.

Toepassingsperspectief:

Aluminiumlegeringen met sc hebben een breed toepassingsperspectief in hightech-afdelingen zoals de scheepvaart, de lucht- en ruimtevaart, raket- en raketindustrie, kernenergie, enz. Door sporen scandium toe te voegen, is het hoopvol om een ​​reeks nieuwe generatie hoogwaardige aluminiumlegeringsmaterialen te ontwikkelen op basis van de bestaande aluminiumlegeringen, zoals aluminiumlegeringen met ultrahoge sterkte en hoge taaiheid, corrosiebestendige aluminiumlegeringen met hoge sterkte, aluminiumlegeringen met hoge sterkte die bestand zijn tegen neutronenbestraling, enzovoort. Deze legeringen zullen een zeer aantrekkelijk toepassingsperspectief hebben in de lucht- en ruimtevaart, kernenergie en scheepsbouw vanwege hun uitstekende alomvattende eigenschappen, en kunnen ook worden gebruikt in lichte voertuigen en hogesnelheidstreinen. Daarom is scandiumhoudende aluminiumlegering na de AlLi-legering een ander aantrekkelijk en meest concurrerend hoogwaardig structureel materiaal voor aluminiumlegeringen geworden. China is rijk aan scandiumbronnen en heeft een zekere basis voor scandiumonderzoek en industriële productie, en is nog steeds de belangrijkste exporteur van scandiumoxide. Het is van baanbrekend belang om aluminiumlegeringsmaterialen te ontwikkelen voor hightech- en nationale defensieconstructies in China. Het kan de voordelen van scandiumbronnen in China ten volle benutten en de ontwikkeling van de scandiumindustrie en de nationale economie in China bevorderen.