อลูมิเนียมอัลลอยด์ประสิทธิภาพสูง: โลหะผสม Al-Sc

อลูมิเนียมอัลลอยด์ประสิทธิภาพสูง: โลหะผสม Al-Sc

โลหะผสม Al-Sc เป็นโลหะผสมอลูมิเนียมประสิทธิภาพสูงชนิดหนึ่ง มีหลายวิธีในการปรับปรุงประสิทธิภาพของอลูมิเนียมอัลลอยด์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเสริมความแข็งแกร่งและการแข็งตัวของโลหะผสมขนาดเล็กถือเป็นขอบเขตการวิจัยด้านโลหะผสมอลูมิเนียมประสิทธิภาพสูงในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา

จุดหลอมเหลวของสแกนเดียมอยู่ที่ 1,541°C และจุดหลอมเหลวของอะลูมิเนียมอยู่ที่ 660°C ดังนั้นจึงต้องเติมสแกนเดียมลงในโลหะผสมอลูมิเนียมในรูปแบบของโลหะผสมหลัก ซึ่งเป็นวัตถุดิบสำคัญในการเตรียมโลหะผสมอลูมิเนียมที่มีสแกนเดียม มีหลายวิธีในการเตรียมโลหะผสมหลัก เช่น วิธีการเติม สแกนเดียมฟลูออไรด์ วิธีการลดความร้อนของโลหะสแกนเดียมออกไซด์ วิธีการแยกเกลือด้วยไฟฟ้าหลอมเหลว เป็นต้น -

วิธีการเติมคือการเติมสแกนเดียมโลหะลงในอลูมิเนียมอัลลอยด์โดยตรง ซึ่งมีราคาแพง สูญเสียการเผาไหม้ในกระบวนการถลุง และมาสเตอร์อัลลอยด์มีราคาสูง

ไฮโดรเจนฟลูออไรด์ที่เป็นพิษถูกนำมาใช้ในการเตรียมสแกนเดียมฟลูออไรด์โดยวิธีลดความร้อนของโลหะของสแกนเดียมฟลูออไรด์ซึ่งมีอุปกรณ์ที่ซับซ้อนและมีอุณหภูมิลดความร้อนของโลหะสูง

อัตราการฟื้นตัวของสแกนเดียมโดยการลดความร้อนของโลหะของสแกนเดียมออกไซด์เพียง 80%;

อุปกรณ์อิเล็กโทรลิซิสเกลือหลอมเหลวมีความซับซ้อนและอัตราการแปลงไม่สูง

หลังจากการเปรียบเทียบและคัดเลือกแล้ว จะเหมาะสมกว่าในการเตรียมอัลลอยด์ต้นแบบ Al-Sc โดยใช้เกลือหลอมเหลว ScCl Al-Mg วิธีลดความร้อน

ใช้:

การเติมสแกนเดียมปริมาณเล็กน้อยลงในโลหะผสมอลูมิเนียมสามารถส่งเสริมความละเอียดของเกรนและเพิ่มอุณหภูมิในการตกผลึกซ้ำได้ 250℃~280℃- เป็นสารกลั่นเกรนที่ทรงพลังและสารยับยั้งการตกผลึกซ้ำที่มีประสิทธิภาพสำหรับอะลูมิเนียมอัลลอย ซึ่งมีอิทธิพลอย่างชัดเจนต่อ thโครงสร้างและคุณสมบัติของโลหะผสมและปรับปรุงความแข็งแรง ความแข็ง ความสามารถในการเชื่อม และความต้านทานการกัดกร่อนได้อย่างมาก

สแกนเดียมมีผลในการเสริมการกระจายตัวที่ดีให้กับอะลูมิเนียม และรักษาโครงสร้างที่ไม่ตกผลึกให้เสถียรในการทำงานที่ร้อนหรือการอบอ่อน โลหะผสมบางชนิดเป็นแผ่นรีดเย็นที่มีการเสียรูปอย่างมาก ซึ่งยังคงรักษาโครงสร้างนี้ไว้แม้จะผ่านการหลอมแล้วก็ตาม การยับยั้งสแกนเดียมในการตกผลึกซ้ำสามารถกำจัดโครงสร้างการตกผลึกซ้ำในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนของรอยเชื่อม โครงสร้างซับเกรนของเมทริกซ์สามารถถ่ายโอนโดยตรงไปยังโครงสร้างแบบหล่อของรอยเชื่อม ซึ่งทำให้รอยเชื่อมของโลหะผสมอลูมิเนียมที่มีสแกนเดียมมี มีความแข็งแรงสูงและทนต่อการกัดกร่อน

ผลของสแกนเดียมต่อความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสมอะลูมิเนียมก็เนื่องมาจากการปรับแต่งเกรนและการยับยั้งกระบวนการตกผลึกซ้ำ

การเติมสแกนเดียมยังทำให้อลูมิเนียมอัลลอยด์มีความเป็นพลาสติกยิ่งยวดที่ดี และการยืดตัวของโลหะผสมอลูมิเนียมที่มีสแกนเดียม 0.5% สามารถเข้าถึง 1100% หลังจากการบำบัดด้วยพลาสติกพิเศษ

ดังนั้น โลหะผสม Al-Sc จึงคาดว่าจะกลายเป็นวัสดุโครงสร้างน้ำหนักเบารุ่นใหม่สำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การบิน และเรือ ซึ่งส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการเชื่อมชิ้นส่วนโครงสร้างรับน้ำหนักของการบินและอวกาศ การบิน และเรือ ท่อโลหะผสมอลูมิเนียมสำหรับสภาพแวดล้อมปานกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนอัลคาไลน์ ถังน้ำมันรถไฟ ชิ้นส่วนโครงสร้างสำคัญของรถไฟความเร็วสูง ฯลฯ

โอกาสในการสมัคร:

อลูมิเนียมอัลลอยด์ที่มีส่วนผสมของ Sc มีแนวโน้มการใช้งานที่กว้างขวางในแผนกเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น เรือ อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ จรวดและขีปนาวุธ พลังงานนิวเคลียร์ ฯลฯ ด้วยการเพิ่มสแกนเดียมร่องรอย เราหวังว่าจะพัฒนาซีรีส์ประสิทธิภาพสูงรุ่นใหม่ วัสดุโลหะผสมอลูมิเนียมขึ้นอยู่กับโลหะผสมอลูมิเนียมที่มีอยู่เช่นโลหะผสมอลูมิเนียมที่มีความแข็งแรงสูงเป็นพิเศษและความเหนียวสูงอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่ทนต่อการกัดกร่อนที่มีความแข็งแรงสูงอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่ทนต่อการฉายรังสีนิวตรอนที่มีความแข็งแรงสูงและอื่น ๆ เหล่านี้ โลหะผสมจะมีแนวโน้มการใช้งานที่น่าสนใจอย่างมากในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ พลังงานนิวเคลียร์ และการต่อเรือ เนื่องจากมีคุณสมบัติที่ครอบคลุมที่ยอดเยี่ยม และยังสามารถใช้ในยานพาหนะขนาดเล็กและรถไฟความเร็วสูงอีกด้วย ดังนั้นโลหะผสมอลูมิเนียมที่ประกอบด้วยสแกนเดียมจึงกลายเป็นวัสดุโครงสร้างโลหะผสมอลูมิเนียมประสิทธิภาพสูงที่น่าสนใจและแข่งขันได้มากที่สุดรองจากโลหะผสม AlLi ประเทศจีนอุดมไปด้วยทรัพยากรสแกนเดียมและมีรากฐานที่แน่นอนสำหรับการวิจัยสแกนเดียมและการผลิตทางอุตสาหกรรมซึ่งยังคงเป็นผู้ส่งออกหลักของ สแกนเดียมออกไซด์ การพัฒนาวัสดุโลหะผสมอะลูมิเนียมสำหรับเทคโนโลยีขั้นสูงและการก่อสร้างการป้องกันประเทศในประเทศจีนมีความสำคัญอย่างยิ่งยวด และ AlSc ก็สามารถใช้ประโยชน์จากทรัพยากรสแกนเดียมในจีนได้อย่างเต็มที่ และส่งเสริมการพัฒนาอุตสาหกรรมสแกนเดียมและเศรษฐกิจของประเทศในจีน .