알루미늄 스칸듐 합금

스칸듐스칸듐은 전이 원소이자 희토류 원소 중 하나입니다. 연성, 활성 화학적 특성, 높은 전도성, 낮은 비중 등 우수한 특성을 가지고 있습니다. 알루미늄 합금에 첨가하면 합금의 강도, 인성 및 기타 특성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 고강도, 고내열성, 고내식성 알루미늄 합금 개발을 위한 새로운 유형의 미량 원소입니다. 스칸듐의 녹는점은 1541°C로 매우 높은 반면 알루미늄의 녹는점은 660°C에 불과하여 두 금속의 녹는점이 너무 다르기 때문에 스칸듐은 중간 합금 형태로 알루미늄 합금에 첨가되어야 합니다. 따라서알루미늄-스칸듐 중간 합금제조를 위한 핵심 원료입니다알루미늄-스칸듐 합금.

알루미늄 합금에 미량의 스칸듐(0.15~0.5중량%)을 첨가하면 합금화에 좋은 역할을 할 수 있습니다. 첫째, 주조 합금의 결정립을 현저히 미세화시켜 알루미늄 합금의 강력한 결정립 미세화제 역할을 합니다. 둘째, 재결정 온도를 250℃~280℃까지 높이고, 용접 열영향부의 재결정 조직을 제거하며, 기지의 아립 조직이 용접의 주조 조직으로 직접 전이되어 고온 균열을 방지하고 알루미늄 합금의 피로 파괴 저항성을 향상시킵니다. 스칸듐은 알루미늄 합금의 효과적인 재결정 억제제이며, 합금의 구조 및 특성에 상당한 영향을 미쳐 강도, 경도, 탄성 계수, 용접 성능, 내열성, 내식성 및 중성자 방사선 손상 저항성을 크게 향상시킵니다. 현재 강도는알루미늄-스칸듐 합금750MPa 이상의 탄성률을 달성할 수 있으며, 탄성 계수는 ​​100GPa를 초과할 수 있어 기존 알루미늄 합금보다 30% 더 높습니다. 셋째, 분산 강화에 좋은 역할을 하여 열간 가공 또는 어닐링 처리 상태에서 안정적인 미재결정 조직을 유지하며, 열간 및 냉간 가공이 양호하고 열 안정성이 높은 특성을 지닙니다. 넷째, 알루미늄 합금의 초소성 특성을 향상시킬 수 있습니다. 초소성 처리 후 약 0.5%의 스칸듐을 첨가한 알루미늄 합금의 연신율은 1100%에 달할 수 있습니다.

위에서 언급한 알루미늄-스칸듐 합금의 우수한 기계적 특성을 바탕으로 기존 알루미늄 합금 강도의 한계를 극복하고 우수한 가공성을 유지하면서 새로운 알루미늄-스칸듐 합금 제품이 유럽, 미국 등 선진국 시장에 점차 출시되고 있습니다. 알루미늄-스칸듐 합금은 고강도, 고인성, 경량성을 갖춘 고성능 신소재 알루미늄 합금입니다. 항공기 구조 부품, 자전거 프레임, 골프채 등에 이상적인 소재입니다. 또한 선박, 항공, 우주항공, 원자력, 무기 등 국방 및 군수 산업의 첨단 분야에 사용되는 차세대 경량 고성능 알루미늄 합금 구조재입니다. 주로 항공, 우주항공, 선박의 하중 지지 구조 부품 용접, 알칼리 부식성 환경용 알루미늄 합금 파이프, 철도 유조선, 고속철도 핵심 구조 부품 등에 사용됩니다. 항공우주, 운송, 원자력 산업, 전자, 포장 용기 등 다양한 분야에 널리 사용되고 있습니다.

현재 전 세계에는 천 종류가 넘는 알루미늄 합금 소재가 존재하며, 인류 발전에 크게 기여해 왔습니다. 과학기술의 발전과 생활 수준의 향상에 따라, 우리나라는 새로운 고성능 알루미늄 합금 개발에 대한 필요성이 절실히 요구되고 있습니다. 저비용 스칸듐-알루미늄 중간 합금의 개발은 이러한 고성능 소재 개발을 위한 탄탄한 토대를 마련하고, 우리나라 알루미늄 산업과 스칸듐 산업의 발전을 크게 촉진하며, 우리나라 알루미늄 산업의 국제 알루미늄 산업과의 융합을 촉진할 수 있습니다. 따라서 알루미늄-스칸듐(중간) 합금 개발 프로젝트는 매우 중요한 의의와 필요성을 지니며, 향후 알루미늄 합금 소재 개발의 중요한 방향입니다.

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