用途

      在鋁合金中加入微量的鈧，可促進(jìn)晶粒細(xì)化，提高再結(jié)晶溫度250℃～280℃，是鋁合金強(qiáng)有力的晶粒細(xì)化劑和有效的再結(jié)晶抑制劑，對合金的結(jié)構(gòu)和性能產(chǎn)生明顯的影響，使其強(qiáng)度、硬度、焊接性能、耐腐蝕性能等得到很大提高。鈧對鋁有著很好的彌散強(qiáng)化作用，在熱加工或退火處理狀態(tài)均保持穩(wěn)定的非再結(jié)晶組織，其中一些合金是經(jīng)變形很大的冷軋薄板，即使在退火后仍保持這種結(jié)構(gòu)。鈧對再結(jié)晶的抑制作用，能消除焊縫熱影響區(qū)的再結(jié)晶組織，基體的亞晶組織可直接過渡到焊縫的鑄態(tài)組織，使含鈧鋁合金的焊接接頭有高的強(qiáng)度和抗腐蝕性能。鈧對鋁合金抗腐蝕性能的改善作用，也是由于鈧細(xì)化了晶粒和抑制了再結(jié)晶過程的緣故。加入鈧還可使鋁合金具有良好的超塑性，添加0.5%左右鈧的鋁合金經(jīng)超塑性處理后,其延伸率可達(dá)到1100%。因此，鋁鈧合金可望成為新一代的航天、航空、艦船工業(yè)用輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料，俄羅斯已開發(fā)出10多個牌號的含鈧鋁合金，主要用于航天、航空、艦船的焊接荷重結(jié)構(gòu)件以及堿性腐蝕介質(zhì)環(huán)境用鋁合金管材、鐵路油罐、高速列車關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件等。

技術(shù)要點

      鈧的熔點1541℃，鋁的熔點660℃，兩種金屬熔點差別太大，鈧必須以中間合金的形式加到鋁合金中去，鈧中間合金是制取含鈧鋁合金的關(guān)鍵原材料。制備中間合金主要有對摻法、氟化鈧、氧化鈧金屬熱還原法、熔鹽電解法等幾種方法。對摻法是直接將金屬鈧加到鋁合金中來制備，金屬鈧價格昂貴，熔煉過程燒損大，中間合金成本高；氟化鈧金屬熱還原法在制備氟化鈧階段要用到劇毒的氟化氫，設(shè)備復(fù)雜，金屬熱還原溫度也很高；氧化鈧金屬熱還原法鈧的實收率僅80%；熔鹽電解法裝置復(fù)雜，轉(zhuǎn)化率也不高。經(jīng)過比選，利用氯化鈧?cè)埯}鋁鎂熱還原法，來制備鋁鈧中間合金較為恰當(dāng)。

 

 

中間合金的制備是生產(chǎn)鋁鈧合金的關(guān)鍵，其制備方法如下：

應(yīng)用前景

      含鈧鋁合金在船舶、航天工業(yè)、火箭導(dǎo)彈、核能等高新尖技術(shù)部門的應(yīng)用前景十分廣闊。通過添加微量鈧有希望在現(xiàn)有鋁合金的基礎(chǔ)上開發(fā)出一系列的新一代高性能鋁合金材料諸如超高強(qiáng)高韌鋁合金、高強(qiáng)耐蝕鋁合金、高強(qiáng)度抗中子輻照用鋁合金等。這些合金以其優(yōu)異的綜合性能在航天、核能和艦船工業(yè)上將具有非常誘人的應(yīng)用前景另外也可用于輕型汽車和高速列車等方面。因此含鈧鋁合金目前已成為繼AlLi合金之后又一種引人注目的、將來最有競爭力的高性能鋁合金結(jié)構(gòu)材料。我國鈧資源豐富鈧的研究和工業(yè)生產(chǎn)也有一定的基礎(chǔ)目前仍是氧化鈧的主要輸出國開展AlSc系合金的研究對發(fā)展我國高新技術(shù)和國防建設(shè)用鋁合金材料具有劃時代意義而且還可以充分發(fā)揮我國的鈧資源優(yōu)勢促進(jìn)我國鈧工業(yè)及國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

 

 

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