Yüksek Performanslı Alüminyum Alaşımı: Al-Sc Alaşımı

Yüksek Performanslı Alüminyum Alaşımı: Al-Sc Alaşımı

Al-Sc alaşımı bir tür yüksek performanslı alüminyum alaşımıdır. Alüminyum alaşımının performansını iyileştirmenin birkaç yolu vardır, bunların arasında mikro alaşım güçlendirme ve sertleştirme, son 20 yılda yüksek performanslı alüminyum alaşımı araştırmalarının öncü alanıdır.

Skandiyumun erime noktası 1541℃, alüminyumun erime noktası ise 660℃'dir, bu nedenle skandiyum, skandiyum içeren alüminyum alaşımı hazırlamak için temel hammadde olan ana alaşım formunda alüminyum alaşımına eklenmelidir. Ana alaşımları hazırlamak için doping yöntemi, skandiyum florür, skandiyum oksit metal termal indirgeme yöntemi, erimiş tuz elektroliz yöntemi vb. gibi çeşitli yöntemler vardır.

Doping yöntemi, alüminyum alaşımına doğrudan metal skandiyum eklemektir; bu pahalıdır, eritme sürecinde yanma kaybına neden olur ve ana alaşımın maliyeti yüksektir

Toksik hidrojen florür, karmaşık ekipman ve yüksek metal termal indirgeme sıcaklığına sahip skandiyum florürün metal termal indirgeme yöntemi ile skandiyum florürün hazırlanmasında kullanılır.

Skandiyum oksitin metal termal indirgenmesiyle skandiyumun geri kazanım oranı yalnızca % 80'dir;

Erimiş tuz elektroliz cihazı karmaşıktır ve dönüşüm oranı yüksek değildir.

Karşılaştırma ve seçim sonucunda, Al-Sc ana alaşımının ScCl erimiş tuzu Al-Mg termal redüksiyon yöntemi kullanılarak hazırlanmasının daha uygun olduğu görülmüştür.

Kullanımları:

Alüminyum alaşımına eser miktarda skandiyum eklenmesi tane incelmesini destekleyebilir ve yeniden kristalleşme sıcaklığını %250 oranında artırabilir.℃~280℃Alüminyum alaşımı için güçlü bir tane inceltici ve etkili bir yeniden kristalleşme inhibitörüdür ve bu da belirgin bir etkiye sahiptir.Alaşımın yapısı ve özellikleri iyileştirilerek mukavemeti, sertliği, kaynaklanabilirliği ve korozyon direnci büyük ölçüde artırılır.

Scandium, alüminyum üzerinde iyi bir dispersiyon güçlendirme etkisine sahiptir ve sıcak işleme veya tavlama işleminde kararlı bir yeniden kristalleşmemiş yapıyı korur. Bazı alaşımlar, tavlamadan sonra bile bu yapıyı koruyan büyük deformasyona sahip soğuk haddelenmiş saclardır. Scandium'un yeniden kristalleşme üzerindeki inhibisyonu, kaynağın ısıdan etkilenen bölgesindeki yeniden kristalleşme yapısını ortadan kaldırabilir. Matrisin alt tane yapısı doğrudan kaynağın döküm yapısına aktarılabilir, bu da scandium içeren alüminyum alaşımının kaynaklı ekleminin yüksek mukavemete ve korozyon direncine sahip olmasını sağlar.

Skandiyumun alüminyum alaşımının korozyon direncine olan etkisi aynı zamanda tane incelmesi ve yeniden kristalleşme sürecinin engellenmesinden kaynaklanmaktadır.

Skandiyum ilavesi alüminyum alaşımının iyi süperplastikliğe sahip olmasını da sağlayabilir ve %0,5 skandiyum içeren alüminyum alaşımının uzaması süperplastik işlemden sonra %1100'e ulaşabilir.

Bu nedenle, Al-Sc alaşımının, esas olarak havacılık, havacılık ve gemi endüstrileri için hafif yapısal malzemelerin yeni nesli olması bekleniyor. Bu malzemeler, havacılık, havacılık ve gemi endüstrilerinin yük yapısal parçalarının, alkali aşındırıcı ortamlar için alüminyum alaşımlı boruların, demiryolu yağ tanklarının, yüksek hızlı trenlerin temel yapısal parçalarının vb. kaynaklanmasında kullanılmaktadır.

Başvuru olasılığı:

Sc içeren alüminyum alaşımı, gemi, havacılık endüstrisi, roket ve füze, nükleer enerji vb. gibi yüksek teknoloji bölümlerinde geniş bir uygulama beklentisine sahiptir. Eser miktarda skandiyum ekleyerek, mevcut alüminyum alaşımına dayalı, ultra yüksek mukavemetli ve yüksek tokluklu alüminyum alaşımı, yüksek mukavemetli korozyona dayanıklı alüminyum alaşımı, yüksek mukavemetli nötron ışınımına dayanıklı alüminyum alaşımı vb. gibi bir dizi yeni nesil yüksek performanslı alüminyum alaşım malzemesi geliştirmek umut vericidir. Bu alaşımlar, mükemmel kapsamlı özellikleri nedeniyle havacılık, nükleer enerji ve gemi inşa endüstrilerinde çok çekici bir uygulama beklentisine sahip olacak ve ayrıca hafif araçlarda ve yüksek hızlı trenlerde de kullanılabilir. Bu nedenle, skandiyum içeren alüminyum alaşımı, AlLi alaşımından sonra bir başka çekici ve en rekabetçi yüksek performanslı alüminyum alaşımlı yapısal malzeme haline gelmiştir. Çin, skandiyum kaynakları açısından zengindir ve hala skandiyum oksidin ana ihracatçısı olan skandiyum araştırması ve endüstriyel üretimi için belirli bir temele sahiptir. Çin'de yüksek teknoloji ve ulusal savunma inşaatı için alüminyum alaşımlı malzemelerin geliştirilmesi çığır açıcı bir öneme sahiptir ve bu durum Çin'deki skandiyum kaynaklarının avantajlarından tam anlamıyla yararlanılmasını sağlayabilir ve Çin'de skandiyum endüstrisinin ve ulusal ekonominin gelişmesini teşvik edebilir.