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郑州轻研合金制备出高强高韧7XXX系含钪铝合金，伸长率可高达16%
近日，郑州轻研合金科技有限公司采用半连续铸造成功制备出800×200mm的高强高韧7XXX系含钪铝合金大板锭，并通过多道次热轧、冷轧，制备出厚度50~100mm热轧板和2~10mm冷轧板产品。该产品的抗拉强度530~730MPa，伸长率12~16%，焊接性能优异，相较传统7XXX高强铝合金的性能有大幅度提升。
目前，郑州轻研合金科技有限公司还在研究开发其它含钪的高性能铝合金，如Al-Mg-Sc系的5B70铝合金，其耐腐蚀性和焊接性能优异，抗拉强度比普通Al-Mg系5083合金高30%以上；Al-Cu-Li-Sc系的1460铝合金，密度2500kg/m3，抗拉强度550MPa，屈服强度490 MPa，在高强度铝合金中是密度最低的。
钪是到目前为止对铝合金最有效的变质剂，不仅能够强烈地细化铝合金的晶粒、提高再结晶温度从而提高铝合金的强度和韧性，而且能显著改善铝合金的可焊性、耐热性、抗蚀性、热稳定性和抗中子辐照损伤的作用。
铝钪合金材料具有重量轻、强度大、塑性高、耐高温、耐腐蚀和焊接性好等优点，是继铝锂合金之后新一代航天、航空、舰船用轻质结构材料。俄罗斯、乌克兰、美国在含钪的铝合金研究与生产方面均取得了很大的成就，特别是俄罗斯，无论是在研究方面，还是在材料生产与应用方面均处在领军地位，现已开发出5个系列40多个牌号的工业含钪铝合金。
含钪铝合金在航空工业中可作为飞机的结构材料，俄罗斯已用于米格-20，米格-29，图-204客机和雅克-36直升机等的结构材料，还用挤压异形材作为安东诺夫运输机的机身纵梁材料；用含钪铝合金作为机身及机翼的蒙皮材料等，其可降低飞机重量，提高强度，从而增加了飞机运输量和飞机速度。此外，含钪铝合金还用作大型负载焊制的优良结构材料和其它结构件，在船舶、航天工业、火箭、导弹、核能等高新技术领域内具有很好的应用前景。
含钪铝合金的用途
在铝合金中加入微量的钪，可促进晶粒细化，提高再结晶温度250℃～280℃，是铝合金强有力的晶粒细化剂和有效的再结晶抑制剂，对合金的结构和性能产生明显的影响，使其强度、硬度、焊接性能、耐腐蚀性能等得到很大提高。钪对铝有着很好的弥散强化作用，在热加工或退火处理状态均保持稳定的非再结晶组织，其中一些合金是经变形很大的冷轧薄板，即使在退火后仍保持这种结构。钪对再结晶的抑制作用，能消除焊缝热影响区的再结晶组织，基体的亚晶组织可直接过渡到焊缝的铸态组织，使含钪铝合金的焊接接头有高的强度和抗腐蚀性能。钪对铝合金抗腐蚀性能的改善作用，也是由于钪细化了晶粒和抑制了再结晶过程的缘故。加入钪还可使铝合金具有良好的超塑性，添加0.5%左右钪的铝合金经超塑性处理后，其延伸率可达到1100%。因此，铝钪合金可望成为新一代的航天、航空、舰船工业用轻质结构材料，俄罗斯已开发出10多个牌号的含钪铝合金，主要用于航天、航空、舰船的焊接荷重结构件以及碱性腐蚀介质环境用铝合金管材、铁路油罐、高速列车关键结构件等。
关于郑州轻研合金
郑州轻研合金科技有限公司系中国铝业郑州有色金属研究院控股子公司，专业致力于铝、镁、铜、铅、锌等有色合金的研发、生产与销售的高新企业。前身是中国铝业郑州轻金属研究院铝镁铜研究室，依托中铝研发中心、国家铝冶炼工程及国家轻金属质检中心、中国铝业博士后流动站等国内一流的科研平台，完成了国际科技合作对俄专项及多项自主研发科研项目，国家重点及自然科学基金项目，与波音公司、国家电网电力科学院、航天一院等合作项目
