Augstas veiktspējas alumīnija sakausējums: Al-Sc sakausējums

Augstas veiktspējas alumīnija sakausējums: Al-Sc sakausējums

Al-Sc sakausējums ir augstas veiktspējas alumīnija sakausējums. Ir vairāki veidi, kā uzlabot alumīnija sakausējuma veiktspēju, starp kuriem mikrosakausējuma stiprināšana un rūdīšana ir bijusi augstas veiktspējas alumīnija sakausējumu pētījumu priekšplāna joma pēdējos 20 gados.

Skandija kušanas temperatūra ir 1541 ℃, bet alumīnija kušanas temperatūra ir 660 ℃, tāpēc skandijs alumīnija sakausējumam jāpievieno meistarsakausējuma veidā, kas ir galvenā izejviela skandiju saturoša alumīnija sakausējuma pagatavošanai. Ir vairākas meistarsakausējumu sagatavošanas metodes, piemēram, dopinga metode, skandija fluorīds, skandija oksīda metāla termiskās reducēšanas metode, kausēta sāls elektrolīzes metode utt.

Dopinga metode ir metāla skandija tieša pievienošana alumīnija sakausējumam, kas ir dārga, rada dedzināšanas zudumus kausēšanas procesā un augstas pamatsakausējuma izmaksas.

Toksisks ūdeņraža fluorīds tiek izmantots skandija fluorīda pagatavošanā ar skandija fluorīda metālu termiskās reducēšanas metodi, kurai ir sarežģīts aprīkojums un augsta metālu termiskās reducēšanas temperatūra.

Skandija atgūšanas ātrums, izmantojot skandija oksīda metāla termisko reducēšanu, ir tikai 80%;

Izkausētā sāls elektrolīzes ierīce ir sarežģīta, un konversijas ātrums nav augsts.

Pēc salīdzināšanas un atlases, Al-Sc meistarsakausējumu ir piemērotāk sagatavot, izmantojot ScCl kausēta sāls Al-Mg termiskās reducēšanas metodi.

Lietošana:

Pievienojot alumīnija sakausējumam skandija pēdas, var veicināt graudu izsmalcinātību un palielināt rekristalizācijas temperatūru par 250℃~280℃Tas ir spēcīgs graudu rafinētājs un efektīvs alumīnija sakausējuma pārkristalizācijas inhibitors, kam ir acīmredzama ietekme uzsakausējuma struktūru un īpašības, ievērojami uzlabojot tā izturību, cietību, metināmību un izturību pret koroziju.

Skandijam ir laba dispersijas stiprināšanas iedarbība uz alumīniju, un tas karstās apstrādes vai atkvēlināšanas laikā saglabā stabilu nepārkristalizētu struktūru. Daži sakausējumi ir auksti velmētas loksnes ar lielu deformāciju, kas saglabā šo struktūru pat pēc atkvēlināšanas. Skandija inhibīcija pārkristalizācijas laikā var novērst pārkristalizācijas struktūru metinājuma termiskās iedarbības zonā. Matricas subgraudaino struktūru var tieši pārnest uz metinājuma liešanas struktūru, kas padara skandiju saturoša alumīnija sakausējuma metināto savienojumu augstu izturību un korozijas izturību.

Skandija ietekme uz alumīnija sakausējuma korozijas izturību ir saistīta arī ar graudu izsmalcinātību un pārkristalizācijas procesa inhibīciju.

Skandija pievienošana var arī padarīt alumīnija sakausējumu ar labu superplasticitāti, un alumīnija sakausējuma pagarinājums ar 0,5% skandija pēc superplastiskas apstrādes var sasniegt 1100%.

Tāpēc sagaidāms, ka Al-Sc sakausējums kļūs par jaunas paaudzes vieglmetāla konstrukciju materiāliem kosmosa, aviācijas un kuģu rūpniecībai, ko galvenokārt izmanto kosmosa, aviācijas un kuģu slodzes konstrukciju daļu metināšanai, alumīnija sakausējuma caurulēm sārmainai korozīvai videi, dzelzceļa eļļas tvertnēm, ātrgaitas vilcienu galvenajām konstrukciju daļām utt.

Pieteikuma perspektīva:

Sc saturošam alumīnija sakausējumam ir plašas pielietojuma iespējas augsto tehnoloģiju nozarēs, piemēram, kuģubūvē, kosmosa rūpniecībā, raķešu un raķešu ražošanā, kodolenerģijā utt. Pievienojot nelielu daudzumu skandija, ir cerība izstrādāt virkni jaunas paaudzes augstas veiktspējas alumīnija sakausējuma materiālu, kuru pamatā ir esošais alumīnija sakausējums, piemēram, īpaši augstas izturības un augstas cietības alumīnija sakausējums, augstas izturības korozijizturīgs alumīnija sakausējums, augstas izturības neitronu apstarošanas izturīgs alumīnija sakausējums utt. Šiem sakausējumiem būs ļoti pievilcīgas pielietojuma iespējas kosmosa, kodolenerģijas un kuģu būves nozarēs, pateicoties to lieliskajām visaptverošajām īpašībām, un tos var izmantot arī vieglajos transportlīdzekļos un ātrgaitas vilcienos. Tāpēc skandiju saturošs alumīnija sakausējums ir kļuvis par vēl vienu pievilcīgu un konkurētspējīgāko augstas veiktspējas alumīnija sakausējuma konstrukcijas materiālu pēc AlLi sakausējuma. Ķīna ir bagāta ar skandija resursiem un tai ir noteikts pamats skandija pētniecībai un rūpnieciskajai ražošanai, kas joprojām ir galvenā skandija oksīda eksportētāja. Ķīnā ir epohāla nozīme alumīnija sakausējumu materiālu izstrādei augsto tehnoloģiju un valsts aizsardzības būvniecībai, un tas var pilnībā izmantot skandija resursu priekšrocības Ķīnā un veicināt skandija rūpniecības un tautsaimniecības attīstību Ķīnā.