ScandiumLe scandium est un élément de transition et l'une des terres rares. Il possède d'excellentes propriétés, telles que sa souplesse, ses propriétés chimiques actives, sa conductivité élevée et sa faible densité. Incorporé aux alliages d'aluminium, il peut améliorer considérablement leur résistance, leur ténacité et d'autres propriétés. Il s'agit d'un nouvel oligo-élément pour le développement d'alliages d'aluminium à haute résistance, à haute résistance à la chaleur et à la corrosion. Le point de fusion du scandium étant très élevé (1 541 °C), alors que celui de l'aluminium n'est que de 660 °C, les points de fusion des deux métaux sont trop différents. Le scandium doit donc être ajouté à l'alliage d'aluminium sous forme d'alliage intermédiaire. Par conséquent,alliage intermédiaire aluminium-scandiumest la matière première clé pour la préparation dealliages aluminium-scandium.
L'ajout de traces de scandium (0,15 à 0,5 % en poids) aux alliages d'aluminium peut jouer un rôle important dans l'alliage. Premièrement, il peut affiner considérablement les grains des alliages coulés et constitue un puissant affineur de grain pour les alliages d'aluminium. Deuxièmement, il peut augmenter la température de recristallisation de 250 à 280 °C, éliminer la structure recristallisée dans la zone affectée thermiquement de la soudure, et la structure sous-granulaire de la matrice peut se transformer directement en structure coulée de la soudure, empêchant ainsi la fissuration à chaud et améliorant la résistance à la rupture par fatigue de l'alliage d'aluminium. C'est un inhibiteur de recristallisation efficace pour les alliages d'aluminium et il a un effet significatif sur la structure et les propriétés de l'alliage, améliorant considérablement sa résistance, sa dureté, son module d'élasticité, ses performances de soudage, sa résistance à la chaleur, sa résistance à la corrosion et sa résistance aux dommages causés par les rayonnements neutroniques. À l'heure actuelle, on sait que la résistance dealliage aluminium-scandiumSa résistance à la traction peut atteindre plus de 750 MPa et son module d'élasticité peut dépasser 100 GPa, soit 30 % de plus que celui des alliages d'aluminium traditionnels. Troisièmement, il joue un rôle important dans le renforcement par dispersion, en maintenant une structure stable et non recristallisée lors du traitement à chaud ou du recuit. Il présente également les caractéristiques d'une bonne aptitude au traitement à chaud et à froid et d'une grande stabilité thermique. Quatrièmement, il confère aux alliages d'aluminium une bonne superplasticité. Après traitement superplastique, l'allongement des alliages d'aluminium additionnés d'environ 0,5 % de scandium peut atteindre 1 100 %.
Grâce aux excellentes propriétés mécaniques des alliages aluminium-scandium mentionnées ci-dessus, qui permettent de surmonter les obstacles liés à la résistance des alliages d'aluminium traditionnels tout en conservant une bonne aptitude à la transformation, de nouveaux produits en alliages aluminium-scandium ont progressivement fait leur apparition sur les marchés des pays développés comme l'Europe et les États-Unis. Les alliages aluminium-scandium sont un type d'alliage d'aluminium hautes performances, alliant résistance, ténacité et légèreté. Ils constituent des matériaux idéaux pour les pièces de structure d'avions, les cadres de vélo, les clubs de golf, etc. Ils constituent également une nouvelle génération de matériaux de structure en alliage d'aluminium légers et hautes performances destinés aux secteurs de pointe de la défense nationale et de l'industrie militaire, tels que la marine, l'aviation, l'aérospatiale, l'énergie nucléaire et l'armement. Ils sont principalement utilisés pour le soudage de pièces structurelles porteuses dans les secteurs de l'aérospatiale, de l'aviation et des navires, ainsi que pour les tubes en alliage d'aluminium destinés aux milieux alcalins corrosifs, les réservoirs d'huile ferroviaires et les pièces structurelles clés des trains à grande vitesse. Ils sont largement utilisés dans l'aérospatiale, les transports, l'industrie nucléaire, l'électronique, les emballages, etc.
Il existe actuellement plus d'un millier de types d'alliages d'aluminium dans le monde, qui ont grandement contribué au progrès humain. Avec le développement des sciences et des technologies et l'amélioration du niveau de vie, mon pays a un besoin urgent de développer de nouveaux alliages d'aluminium hautes performances. Le développement d'alliages intermédiaires scandium-aluminium à faible coût peut jeter des bases solides pour le développement de ces matériaux hautes performances, favoriser considérablement le développement de l'industrie nationale de l'aluminium et de l'industrie du scandium, et favoriser l'intégration de cette industrie à l'industrie internationale de l'aluminium. Par conséquent, le projet de préparation d'un alliage aluminium-scandium (intermédiaire) revêt une importance capitale et constitue une orientation majeure pour le développement futur des alliages d'aluminium.
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Date de publication : 31 octobre 2024