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鋁鈧合金

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鋁鈧合金

鋁鈧合金

鋁鈧的用途:在鋁合金中加入微量的鈧,可促進(jìn)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(chǎn)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(zhù)很好的彌散強化作用,在熱加工或退火處理狀態(tài)均保持穩定的非再結晶組織,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(guò)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(guò)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)結構材料,俄羅斯已開(kāi)發(fā)出10多個(gè)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(zhì)環(huán)境用鋁合金管材、鐵路油罐、高速列車(chē)關(guān)鍵結構件等。

技術(shù)要點(diǎn):鈧的熔點(diǎn)1541℃,鋁的熔點(diǎn)660℃,兩種金屬熔點(diǎn)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(lái)制備,金屬鈧價(jià)格昂貴,熔煉過(guò)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(shí)收率僅80%;熔鹽電解法裝置復雜,轉化率也不高。經(jīng)過(guò)比選,利用氯化鈧熔鹽鋁鎂熱還原法,來(lái)制備鋁鈧中間合金較為恰當。

中間合金:制備無(wú)水氯化鈧熔鹽⑴真空脫水將Sc2O3溶于鹽酸,按比例將Sc2O3∶NaCl∶KCl∶NH4Cl進(jìn)行混合。蒸發(fā),真空脫。⑵中溫脫水將真空脫水后的熔鹽在氬氣保護下,加溫,制成ScCl3·NaCl·KCl熔鹽,即無(wú)水氯化鈧熔鹽。

制備鋁鎂鈧中間合金工業(yè)純鋁和工業(yè)純鎂,安比例加熱熔化。加入ScCl3·NaCl·KCl熔鹽,及特定添加劑,熔煉,出爐澆鑄,得鋁鎂鈧中間合金。


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