含钪铝合金的现状与开发前景

对国内外钪铝(Al-Sc)合金的发展历史和现状进行了概括。讨论了发展钪及铝钪合金中存在的一些问题,并总结了一些解决方法。简要阐述了铝钪合金的开发应用前景。     

熔盐电解法制备铝钪合金的研究

本文采用了熔盐电解法研究铝钪合金的制备。以氧化钪为原料，LiF—ScF3-ScCl3为电解质体系，铝液为阴极，石墨为阳极，生产过程中析出的主要产物为CO和CO2。随着电解时间的延长，电流效率逐渐增加。最高可达到73％，后又适渐减小，且合金中钪的含量也逐渐增加，最高可达5．88％。随着电解时间的延长，反电动势有升高的趋势。但温度从780℃升高到850℃时，反电动势可以由2．4V降低到1．73V。通过扫描电镜观察发现合金比较均匀。以氧化钪为原料，在电解槽中直接以熔盐电解法生产铝钪合金不仅可以降低合金的生产成本，而且可以减少环境污染。     

冷变形工艺对铝-镁-钪合金性能的影响

采用半连续铸造方法制备了铝-镁-钪合金2.0 mm×1 200 mm×2 000 mm板材,研究了冷变形工艺对冷轧板组织和性能的影响。结果表明,铝-镁-钪合金随冷变形量增加强度升高,塑性下降。采用热轧后温轧或中间退火后冷轧,再在一定温度下进行稳定化退火的工艺,可以获得综合性能良好的铝-镁-钪合金冷轧板材。     

铝钪合金的应用及生产

综述了铝钪合金的性能及主要用途，介绍了生产铝钪合金的三种主要方法．并指出熔盐电解法是一种最有经济价值的生产方法。熔盐电解法生产铝钪合金有很好的发展前景。     

钪对铝锂合金时效硬化行为的影响

通过对190℃时效不同时间的含钪和不含钪Al—Li合金维氏硬度测量和合金中强化相析出行为的透射电镜观察,研究了钪对铝锂合金时效硬化行为的影响。结果表明,钪可以加快铝锂合金的时效硬化速度,使合金达到峰值时效的时间明显缩短;钪明显抑制了铝锂合金中δ’(Al3Li)相的长大速度,促进了S’(Al2CuMg)的析出,还可形成Al3Sc、Al,Li／Al3Sc和Al3Li／Al3(Sc,Zr)等新的析出相,这些都对铝锂合金的时效硬化行为产生影响。     

含钪铝合金的研究进展

钪是优化铝合金性能最为有效的合金元素，含钪铝合金强度高，塑性好，焊接性能，耐腐蚀性能等优良，是舰船、航空航天、核能等国防军工尖端领域用新一代铝合金结构材料，通过对Al-Mg-Sc和Al-Zn-Mg-Sc合金的研究状况分析，综述了钪与铝及铝合金的作用关系和对性能的改善作用。并提出我国含钪铝合金的研究方向。     

微量钪对ZAlSi7Cu2Mg合金铸态组织与性能的影响

通过采用电子万能试验机、金相显微镜以及扫描电镜,分析研究了微量钪对铸造铝硅合金铸态组织与性能的影响规律.结果表明:当添加钪的含量(wSc)达到0.15％时,合金的铸态组织发生了显著的变化,当钪的含量达到0.2％时,铸态铝硅合金的力学性能达到了最大值,随着钪含量的继续增加,合金的力学性能呈下降趋势.     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铝钪锆合金中的钪锆铁钙铜锰镍铬含量

用30 mL盐酸(1+1)加1滴氢氟酸消解铝钪锆合金样品,电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)快速测定铝钪锆合金中的钪锆铁钙铜锰镍铬含量。用铝基体匹配法消除基体的干扰,通过共存元素干扰试验确定了各元素测定谱线。方法中各元素校准曲线回归方程的线性相关系数均大于0.999 5,测得各元素的方法检出限为0.000 12%~0.000 40%,测定下限为0.001 2%~0.004 0%,相对标准偏差(RSD)为1.44%~6.80%,通过加标回收实验测得各元素的回收率为95%~105%,能满足科研和生产快速检测的需求。     

Al-Mg-Sc中间合金的制备

在非真空条件下用氟化物熔盐体系镁 (铝 )热还原法制备了Al Mg Sc中间合金 ,讨论了金属还原剂的选择及还原温度、时间等工艺条件对钪收率的影响 ,并研究制定了氧化钪固相氟化制备氟化钪熔盐工艺。采用Al Mg合金熔体为还原剂经二次还原后钪收率 >80 %,制备的Al Mg Sc中间合金铸锭中钪含量 >1.9%,最佳的还原反应温度为 110 0K ,还原时间 40min .。氟化钪还原产生的初生态钪与铝作用形成稳定的Al3 Sc化合物 ,促进了还原的进行 ,使钪收率得到了大幅度提高。     

含钪铝合金轮毂的发展

介绍了铝合金轮毂发展的现状和前景。分析了稀土钪细化铝合金组织的机制。铝合金中添加微量钪能显著提高其性能,因此铝钪合金轮毂的应用和发展前景广阔,可以充分发挥我国的钪资源优势。     

钪

正俄罗斯、美国、英国、中国等在发展铝-钪合金方面做了许多工作。20世纪70年代以后,苏联及俄罗斯科学院巴依科夫冶金研究院和全苏轻合金研究所就研制成功近20个含微量钪(0.07%~0.35%)的铝-钪合金,     

含钪Al-Cu-Li-Zr合金

研究了微量钪对Al-3.5Cu-1.5Li-0.12Zr合金微观组织和拉伸性能的影响.结果表明在A1-3.5Cu-1.5Li-0.12Zr合金中加入0.10%钪消除了合金铸态枝晶组织,有效地抑制了合金的再结晶,具有一定的强化作用和明显的增塑效应;而添加0.25%钪显著细化了合金铸态的晶粒组织,促进了合金固溶过程中的再结晶,降低了合金的强度.     

微量钪对2195铝锂合金强塑性的优化作用

前苏联出于宇航工业和核工业的需要 ,率先在Al -Mg系、Al -Li系及Al -Zn -Mg系中开展了添加微量钪的研究 ,俄罗斯已研制开发了一系列含钪铝合金。除俄罗斯外 ,美国、日本、德国、加拿大等国对含钪铝合金也作过不少研究。但到目前为止 ,尚未见到Cu含量在 4 0 %(质量分数 )的高铜锂比 (Cu/Li≈ 4)的Al -Li合金中加Sc的研究报道 ,原因可能是在含铜量大于1 5 %的合金中 ,加入大于 0 2 0 %Sc ,有可能形成W (Al3 - 8Cu2 - 4 Sc)相 ,不利于有效地发挥添加钪合金化的潜在优势。本文试图研究微量Sc对 2 195铝锂合金的组织和性能的影响。所研…     

熔盐电解法制备铝-钪合金电解质体系电化学性质研究

熔盐体系的电化学性质对熔盐电解过程有很大影响,通过选用铝电解工业通用的冰晶石-氧化铝体系作为熔盐电解制取铝钪合金的基本电解质体系,采用循环伏安法、线性伏安法和稳态极化法对Sc3+在冰晶石熔盐体系中铝电极上的电化学还原过程及氧化钪在石墨电极上的分解电压进行研究.结果表明,Sc3+在熔盐中电解还原过程为一步获得三个电子的简单电荷传递过程.     

低成本电化学提取钪方法问世 铝-钪合金应用迎来新发展

正据德刊《Aluminum》6/2016,p.16报道,英国梅塔利西斯公司(Metalysis)与一国际伙伴签署了组建一个研发中心的计划,生产高价值的铝-钪(Al-Sc)中间合金。此项研发计划将利用梅塔利西斯公司的电化学工艺生产富钪的原料(feedstock addition),以生产中间合金(master alloy)。     

钪在Al-Si活塞合金中的应用研究

对钪在Al-Si活塞合金中的应用进行了研究,通过添加微量的钪,合金中的共晶Si分布更弥散,基体α-Al变细,初晶Si尺寸有所减小,合金室温拉伸强度得到提高。此外,分析发现一部分钪存在于合金中的AlNiCu热强相中,增强了该化合相的热强化作用,从而明显提高了合金的高温强度。     

从氧化铝生产的赤泥中提取钪

到目前为止,世界上尚未发现有可以单独开采的钪矿床,钪都是从钨、锡、钛、锆、铝等矿石(或精矿)冶炼的副产物中回收的。钪资源分散、含量低的特点,使其提取复杂,产量少。据有关商业信息推算,目前,世界钪的年产量不超过500公斤,其流通     

铝-钪中间合金

湖南稀土金属材料研究所在开发研制生产Ｓｃ２Ｏ３、金属钪、Ａｌ－Ｓｃ中间合金方面居国内领先水平,并开发了年产高纯金属镝（Ｄｙ）４０ｔ、金属（Ｔｂ） ４０ｔ、 Ａｌ－Ｓｃ中间合金５０ｔ的成套生产线装备。产品不但满足了国内需求,还出口到世界各地。 Ａｌ－Ｓｃ系合金是一新的合金系,含钪的铝合金具有比常规合金更为优秀的性能,不但在航空航天器上与舰艇等方面获得了应用,而且在交通运输器材上得到了应用。目前,全球对Ａｌ－Ｓｃ中间合金的需求量约９００ｔ／ ａ,而且今后１０ａ的年平均增长率可在１５％以上。铝-钪中间合金@…     

微量钪对Al-15Ag合金时效特性与微观组织的影响

通过时效硬化曲线测量及时效组织分析，研究了微量钪对Al-15Ag合金时效行为和显微组织的影响。在Al-15Ag合金中添加0．2％Sc(质量分数，下同)，可以增强合金在190℃和350℃时效的时效硬化效果，延长峰时效的到达时间。微量钪的添加促使合金中y’相细小密集地析出，同时钪的存在减少了y’相宽面上的位错台阶数。含钪Al-15Ag合金中y’相长大过程比较缓慢的微观机理是微量钪的添加影响了合金中y’相宽面上的台阶分布。     

中铝股份公司郑州研究院科研成果简介

直接电解生产铝钪合金技术研究直接电解生产铝钪合金技术首次提出了利用含钪氧化物,在铝电解槽中直接电解生产铝钪合金的新工艺。全面对在铝电解槽中直接电解生产铝钪合金的物理化学和电化学过程进行了研究,确定了直接电解生产铝钪合金的可行性,为工业试验提供了科学依据。通过