उच्च कार्यक्षमता असलेला अॅल्युमिनियम मिश्रधातू: अल-एससी मिश्रधातू

उच्च कार्यक्षमता असलेला अॅल्युमिनियम मिश्रधातू: अल-एससी मिश्रधातू

अल-एससी मिश्र धातु हा एक प्रकारचा उच्च-कार्यक्षमता असलेला अॅल्युमिनियम मिश्र धातु आहे. अॅल्युमिनियम मिश्र धातुची कार्यक्षमता सुधारण्याचे अनेक मार्ग आहेत, त्यापैकी मायक्रो-अ‍ॅलॉयिंग मजबूत करणे आणि कडक करणे हे अलिकडच्या २० वर्षांत उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या अॅल्युमिनियम मिश्र धातु संशोधनाचे अग्रभागी क्षेत्र आहे.

स्कॅन्डियमचा वितळण्याचा बिंदू १५४१℃ आहे आणि अॅल्युमिनियमचा वितळण्याचा बिंदू ६६०℃ आहे, म्हणून स्कॅन्डियम हे मास्टर अलॉयच्या स्वरूपात अॅल्युमिनियम मिश्रधातूमध्ये जोडले पाहिजे, जे स्कॅन्डियम असलेले अॅल्युमिनियम मिश्रधातू तयार करण्यासाठी मुख्य कच्चा माल आहे. मास्टर अलॉय तयार करण्यासाठी अनेक पद्धती आहेत, जसे की डोपिंग पद्धत, स्कॅन्डियम फ्लोराइड, स्कॅन्डियम ऑक्साईड मेटल थर्मल रिडक्शन पद्धत, वितळलेले मीठ इलेक्ट्रोलिसिस पद्धत इत्यादी.

डोपिंग पद्धत म्हणजे अॅल्युमिनियम मिश्रधातूमध्ये थेट धातूचे स्कॅन्डियम जोडणे, जे महाग आहे, वितळण्याच्या प्रक्रियेत जळजळ कमी होते आणि मास्टर मिश्रधातूची किंमत जास्त असते.

स्कॅन्डियम फ्लोराईडच्या मेटल थर्मल रिडक्शन पद्धतीने स्कॅन्डियम फ्लोराईड तयार करण्यासाठी विषारी हायड्रोजन फ्लोराईडचा वापर केला जातो, ज्यामध्ये जटिल उपकरणे आणि उच्च मेटल थर्मल रिडक्शन तापमान असते.

स्कॅन्डियम ऑक्साईडच्या धातूच्या थर्मल रिडक्शनद्वारे स्कॅन्डियमचा पुनर्प्राप्ती दर फक्त 80% आहे;

वितळलेल्या मीठाचे इलेक्ट्रोलिसिस उपकरण गुंतागुंतीचे आहे आणि रूपांतरण दर जास्त नाही.

तुलना आणि निवडीनंतर, ScCl वितळलेल्या मीठ Al-Mg थर्मल रिडक्शन पद्धतीचा वापर करून Al-Sc मास्टर अलॉय तयार करणे अधिक योग्य आहे.

वापर:

अॅल्युमिनियम मिश्रधातूमध्ये ट्रेस स्कॅन्डियम जोडल्याने धान्य शुद्धीकरण वाढू शकते आणि पुनर्स्फटिकीकरण तापमान २५० ने वाढू शकते.℃~२८०℃. हे एक शक्तिशाली धान्य शुद्धीकरण यंत्र आहे आणि अॅल्युमिनियम मिश्रधातूसाठी एक प्रभावी पुनर्क्रिस्टलायझेशन अवरोधक आहे, ज्याचा स्पष्ट प्रभाव आहेमिश्रधातूची रचना आणि गुणधर्म सुधारतात आणि त्याची ताकद, कडकपणा, वेल्डेबिलिटी आणि गंज प्रतिकार मोठ्या प्रमाणात सुधारतात.

स्कॅन्डियमचा अॅल्युमिनियमवर चांगला फैलाव मजबूत करणारा प्रभाव असतो आणि गरम काम करताना किंवा अॅनिलिंग ट्रीटमेंटमध्ये स्थिर नॉन-रिक्रिस्टलाइज्ड स्ट्रक्चर राखतो. काही मिश्रधातू हे कोल्ड रोल्ड शीट्स असतात ज्यात मोठ्या प्रमाणात विकृती असते, जी अॅनिलिंग केल्यानंतरही ही स्ट्रक्चर टिकवून ठेवतात. रिक्रिस्टलायझेशनवर स्कॅन्डियमचा प्रतिबंध वेल्डच्या उष्णतेमुळे प्रभावित झोनमधील रिक्रिस्टलायझेशन स्ट्रक्चर दूर करू शकतो, मॅट्रिक्सची सबग्रेन स्ट्रक्चर थेट वेल्डच्या अॅस-कास्ट स्ट्रक्चरमध्ये हस्तांतरित केली जाऊ शकते, ज्यामुळे स्कॅन्डियम असलेल्या अॅल्युमिनियम मिश्रधातूच्या वेल्डेड जॉइंटमध्ये उच्च ताकद आणि गंज प्रतिरोधकता असते.

अॅल्युमिनियम मिश्रधातूच्या गंज प्रतिकारावर स्कॅन्डियमचा परिणाम धान्य शुद्धीकरण आणि पुनर्क्रिस्टलायझेशन प्रक्रियेच्या प्रतिबंधामुळे देखील होतो.

स्कॅन्डियम जोडल्याने अॅल्युमिनियम मिश्रधातूमध्ये चांगली सुपरप्लास्टिकिटी देखील निर्माण होऊ शकते आणि सुपरप्लास्टिक उपचारानंतर ०.५% स्कॅन्डियम असलेल्या अॅल्युमिनियम मिश्रधातूची लांबी ११००% पर्यंत पोहोचू शकते.

म्हणून, अल-एससी मिश्र धातु हे एरोस्पेस, एव्हिएशन आणि जहाज उद्योगांसाठी हलक्या वजनाच्या स्ट्रक्चरल मटेरियलची एक नवीन पिढी बनण्याची अपेक्षा आहे, जी प्रामुख्याने एरोस्पेस, एव्हिएशन आणि जहाजाच्या वेल्डिंग लोड स्ट्रक्चरल भागांसाठी, अल्कधर्मी संक्षारक मध्यम वातावरणासाठी अॅल्युमिनियम मिश्र धातु पाईप्स, रेल्वे तेल टाक्या, हाय-स्पीड ट्रेनचे प्रमुख स्ट्रक्चरल भाग इत्यादींसाठी वापरली जाते.

अर्जाची शक्यता:

जहाज, एरोस्पेस उद्योग, रॉकेट आणि क्षेपणास्त्र, अणुऊर्जा इत्यादी उच्च-तंत्रज्ञान विभागांमध्ये Sc-युक्त अॅल्युमिनियम मिश्रधातूचा वापर व्यापक आहे. ट्रेस स्कॅन्डियम जोडून, ​​विद्यमान अॅल्युमिनियम मिश्रधातूवर आधारित नवीन-पिढीच्या उच्च-कार्यक्षमता अॅल्युमिनियम मिश्रधातू सामग्रीची मालिका विकसित करण्याची आशा आहे, जसे की अल्ट्रा-हाय स्ट्रेंथ आणि हाय टफनेस अॅल्युमिनियम मिश्रधातू, उच्च-शक्तीचा गंज-प्रतिरोधक अॅल्युमिनियम मिश्रधातू, उच्च-शक्तीचा न्यूट्रॉन विकिरण प्रतिरोधक अॅल्युमिनियम मिश्रधातू आणि असेच. या मिश्रधातूंना त्यांच्या उत्कृष्ट व्यापक गुणधर्मांमुळे एरोस्पेस, अणुऊर्जा आणि जहाजबांधणी उद्योगांमध्ये एक अतिशय आकर्षक अनुप्रयोग संभावना असेल आणि हलक्या वाहनांमध्ये आणि हाय-स्पीड ट्रेनमध्ये देखील त्यांचा वापर केला जाऊ शकतो. म्हणूनच, AlLi मिश्रधातूनंतर स्कॅन्डियम-युक्त अॅल्युमिनियम मिश्रधातू हा आणखी एक आकर्षक आणि सर्वात स्पर्धात्मक उच्च-कार्यक्षमता अॅल्युमिनियम मिश्रधातू संरचनात्मक साहित्य बनला आहे. चीन स्कॅन्डियम संसाधनांनी समृद्ध आहे आणि स्कॅन्डियम संशोधन आणि औद्योगिक उत्पादनासाठी एक विशिष्ट पाया आहे, जो अजूनही स्कॅन्डियम ऑक्साईडचा मुख्य निर्यातदार आहे. चीनमध्ये उच्च-तंत्रज्ञान आणि राष्ट्रीय संरक्षण बांधकामासाठी अॅल्युमिनियम मिश्र धातुचे साहित्य विकसित करणे हे युगानुयुगीन महत्त्वाचे आहे आणि ते AlSc चीनमधील स्कॅन्डियम संसाधनांच्या फायद्यांना पूर्ण खेळ देऊ शकते आणि चीनमधील स्कॅन्डियम उद्योग आणि राष्ट्रीय अर्थव्यवस्थेच्या विकासाला चालना देऊ शकते.