用途

      在鋁合金中加入微量的鈧，可促進晶粒細化，提高再結晶溫度250℃～280℃，是鋁合金強有力的晶粒細化劑和有效的再結晶抑制劑，對合金的結構和性能產生明顯的影響，使其強度、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化作用，在熱加工或退火處理狀態均保持穩定的非再結晶組織，其中一些合金是經變形很大的冷軋薄板，即使在退火后仍保持這種結構。鈧對再結晶的抑制作用，能消除焊縫熱影響區的再結晶組織，基體的亞晶組織可直接過渡到焊縫的鑄態組織，使含鈧鋁合金的焊接接頭有高的強度和抗腐蝕性能。鈧對鋁合金抗腐蝕性能的改善作用，也是由于鈧細化了晶粒和抑制了再結晶過程的緣故。加入鈧還可使鋁合金具有良好的超塑性，添加0.5%左右鈧的鋁合金經超塑性處理后,其延伸率可達到1100%。因此，鋁鈧合金可望成為新一代的航天、航空、艦船工業用輕質結構材料，俄羅斯已開發出10多個牌號的含鈧鋁合金，主要用于航天、航空、艦船的焊接荷重結構件以及堿性腐蝕介質環境用鋁合金管材、鐵路油罐、高速列車關鍵結構件等。

技術要點

      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，設備復雜，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%；熔鹽電解法裝置復雜，轉化率也不高。經過比選，利用氯化鈧熔鹽鋁鎂熱還原法，來制備鋁鈧中間合金較為恰當。

 

 

中間合金的制備是生產鋁鈧合金的關鍵，其制備方法如下：

應用前景

      含鈧鋁合金在船舶、航天工業、火箭導彈、核能等高新尖技術部門的應用前景十分廣闊。通過添加微量鈧有希望在現有鋁合金的基礎上開發出一系列的新一代高性能鋁合金材料諸如超高強高韌鋁合金、高強耐蝕鋁合金、高強度抗中子輻照用鋁合金等。這些合金以其優異的綜合性能在航天、核能和艦船工業上將具有非常誘人的應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構材料。我國鈧資源豐富鈧的研究和工業生產也有一定的基礎目前仍是氧化鈧的主要輸出國開展AlSc系合金的研究對發展我國高新技術和國防建設用鋁合金材料具有劃時代意義而且還可以充分發揮我國的鈧資源優勢促進我國鈧工業及國民經濟的發展。

 

 

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