Paduan Aluminium Berkinerja Tinggi: Paduan Al-Sc

Paduan Aluminium Berkinerja Tinggi: Paduan Al-Sc

Paduan Al-Sc merupakan jenis paduan aluminium berkinerja tinggi. Ada beberapa cara untuk meningkatkan kinerja paduan aluminium, di antaranya penguatan dan pengerasan paduan mikro merupakan bidang terdepan dalam penelitian paduan aluminium berkinerja tinggi dalam 20 tahun terakhir.

Titik leleh skandium adalah 1541℃, sedangkan titik leleh aluminium adalah 660℃, sehingga skandium harus ditambahkan ke paduan aluminium dalam bentuk paduan induk, yang merupakan bahan baku utama untuk menyiapkan paduan aluminium yang mengandung skandium. Ada beberapa metode untuk menyiapkan paduan induk, seperti metode doping, skandium fluorida, metode reduksi termal logam skandium oksida, metode elektrolisis garam cair, dan sebagainya.

Metode doping adalah menambahkan langsung logam skandium ke paduan aluminium, yang mahal, kehilangan pembakaran dalam proses peleburan dan biaya paduan utama yang tinggi.

Hidrogen fluorida beracun digunakan dalam persiapan skandium fluorida dengan metode reduksi termal logam skandium fluorida, yang memiliki peralatan kompleks dan suhu reduksi termal logam yang tinggi

Tingkat pemulihan skandium melalui reduksi termal logam skandium oksida hanya 80%;

Perangkat elektrolisis garam cair itu rumit dan tingkat konversinya tidak tinggi.

Setelah perbandingan dan pemilihan, lebih tepat untuk menyiapkan paduan induk Al-Sc dengan menggunakan metode reduksi termal garam cair Al-Mg ScCl.

Kegunaan:

Penambahan jejak skandium ke paduan aluminium dapat meningkatkan penyempurnaan butiran dan meningkatkan suhu rekristalisasi hingga 250℃~280℃Ini adalah penyuling butiran yang kuat dan penghambat rekristalisasi yang efektif untuk paduan aluminium, yang memiliki pengaruh yang jelas padaStruktur dan sifat paduan serta sangat meningkatkan kekuatan, kekerasan, kemampuan las, dan ketahanan terhadap korosi.

Skandium memiliki efek penguatan dispersi yang baik pada aluminium, dan mempertahankan struktur non-rekristalisasi yang stabil dalam pengerjaan panas atau perlakuan anil. Beberapa paduan adalah lembaran yang digulung dingin dengan deformasi besar, yang masih mempertahankan struktur ini bahkan setelah anil. Penghambatan skandium pada rekristalisasi dapat menghilangkan struktur rekristalisasi di zona las yang terkena panas. Struktur subbutir matriks dapat langsung ditransfer ke struktur las yang dicetak, yang membuat sambungan las dari paduan aluminium yang mengandung skandium memiliki kekuatan tinggi dan ketahanan korosi.

Pengaruh skandium terhadap ketahanan korosi paduan aluminium juga disebabkan oleh penghalusan butiran dan penghambatan proses rekristalisasi.

Penambahan skandium juga dapat membuat paduan aluminium memiliki superplastisitas yang baik, dan perpanjangan paduan aluminium dengan 0,5% skandium dapat mencapai 1100% setelah perlakuan superplastik.

Oleh karena itu, paduan Al-Sc diharapkan menjadi generasi baru bahan struktural ringan untuk industri kedirgantaraan, penerbangan dan kapal, yang terutama digunakan untuk pengelasan bagian struktural beban kedirgantaraan, penerbangan dan kapal, pipa paduan aluminium untuk lingkungan media korosif alkali, tangki minyak kereta api, bagian struktural utama kereta api berkecepatan tinggi, dll.

Prospek aplikasi:

Paduan aluminium yang mengandung Sc memiliki prospek aplikasi yang luas di departemen teknologi tinggi seperti kapal, industri kedirgantaraan, roket dan rudal, energi nuklir, dll. Dengan menambahkan jejak skandium, diharapkan dapat mengembangkan serangkaian bahan paduan aluminium berkinerja tinggi generasi baru berdasarkan paduan aluminium yang ada, seperti paduan aluminium berkekuatan sangat tinggi dan ketangguhan tinggi, paduan aluminium tahan korosi berkekuatan tinggi, paduan aluminium tahan iradiasi neutron berkekuatan tinggi dan sebagainya. Paduan ini akan memiliki prospek aplikasi yang sangat menarik di industri kedirgantaraan, energi nuklir, dan pembuatan kapal karena sifat komprehensifnya yang sangat baik, dan juga dapat digunakan dalam kendaraan ringan dan kereta api berkecepatan tinggi. Oleh karena itu, paduan aluminium yang mengandung skandium telah menjadi bahan struktural paduan aluminium berkinerja tinggi yang menarik dan paling kompetitif setelah paduan AlLi. Tiongkok kaya akan sumber daya skandium dan memiliki dasar tertentu untuk penelitian skandium dan produksi industri, yang masih menjadi pengekspor utama skandium oksida. Sangatlah penting untuk mengembangkan material paduan aluminium untuk konstruksi teknologi tinggi dan pertahanan nasional di Tiongkok, dan hal ini dapat memanfaatkan sepenuhnya keunggulan sumber daya skandium di Tiongkok dan mendorong pengembangan industri skandium serta ekonomi nasional di Tiongkok.