Алюминиево-гафнийный мастер-сплав, алюминиевый гафниевой сплав, AlHf сплав, E FORU

**Технический лист продукта: Алюминиево-гафнийный мастер-сплав (Al-HF сплав)** **Версия:** 1.0 | **Дата:** 2025-04-02 --- ### **1. Общий обзор** Алюминиево-гафнийевой мастер-сплав (Al-Hf Alloy) — это высокоэффективный мастер-сплав, использующий гафний как мощный переработчик зерна и укрепляющий осадки. Гафний образует стабильные интерметаллические соединения с алюминием, особенно Al₃Hf, которые обеспечивают исключительную устойчивость при высоких температурах, устойчивость к ползучести и микроструктурный контроль. Этот мастер-сплав в основном используется в премиальной аэрокосмической, ядерной и высокотемпературной промышленности, где производительность при высоких температурах имеет решающее значение. --- ### **2. Международные стандарты** Мастер-сплавы Al-HF определены в нескольких международных стандартах: - **ASTM:** ASTM B928 (изделия из алюминиевого сплава с высоким содержанием магния) - **AMS:** AMS 4459 (лист из алюминиев-редкоземельных сплавах) - **EN:** EN 1676 (Алюминиевые и алюминиевые сплавы — мастер-сплавы) - **GB/T:** GB/T 27677 (Алюминиево-редкоземельные мастер-сплавы) - **AECMA:** PREN 2076 (серия Aerospace) - **Типичные сорта мастер-сплава: ** Al-5%Hf, Al-10%Hf, Al-15%Hf --- ### **3. Химический состав (% веса)** Типичные диапазоны состава для главных сплава Al-HF: | Элемент | Содержание (%) | Роль и замечания | |---------------------|-------------------|------------------------------------------| | Гафний (Hf) | 2.0 – 15.0 | Первичный легирующей элемент | | Цирконий (Zr) | 0 – 5.0 | Часто добавляется совместно для повышения производительности | | Титан (Ti) | 0 – 3.0 | Опциональный рафинер зерна | | Железо (Fe) | ≤ 0.15 | Контроль примесей | | Кремний (Si) | ≤ 0.10 | Контроль примесей | | Другие примеси | ≤ всего 0,08 | — | | Алюминий (Al) | Баланс | Базовый металл | --- ### **4. Физические свойства** | Свойство | Ценность / Диапазон | |---------------------------|-----------------------------------| | Плотность | 3,0 – 4,5 г/см³ | | Ареал плавления | 660 – 2230°C (Hf тает при 2230°C) | | Интерметаллические фазы | Al₃Hf (первичная), AlHf, AlHf₂ | | Кристаллическая структура | L1₂ (кубический) для Al₃Hf | | Теплопроводность | 80 – 130 Вт/м·К | | Электрическая проводимость | 30 – 45 % IACS | | Vickers Hardness | 80 – 150 HV | | Сечение поглощения нейтронов | 104 амбара | --- ### **5. Ключевые характеристики и преимущества** - **Исключительная устойчивость при высоких температурах:** Сохраняет прочность до 500°C - **Превосходное сопротивление ползучести:** Отличная устойчивость к деформации под нагрузкой при высоких температурах - **Очищение зерен:** Эффективный контроль размера зерен через нуклеацию Al₃Hf - **Ядерные свойства:** Умеренное поглощение нейтронов для ядерных приложений - **Устойчивость к окислению:** Повышенная устойчивость к окислению при высоких температурах - **Усиление осадков:** Образует когерентные Al₃Hf осадки с высокой стабильностью --- ### **6. Применение продуктов** - **Компоненты аэрокосмических турбин: кольца лопастей, диски турбин, крепления двигателей - **Компоненты ядерного реактора:** Управляющие стержни, конструктивные опоры в ядерных приложениях - **Ракетные силовые установки:** Компоненты сопла, камеры тяги - **Высокотемпературные конструктивные детали:** Компоненты фюзеляжа рядом с двигателями - **Аддитивное производство:** Специальные порошки для высокотемпературной 3D-печати - **Автомобильные турбонагнетатели:** Компоненты компрессоров для высокотемпературных - **Химическая обработка:** Оборудование для высокотемпературных коррозийных сред --- ### **7. Доступные формы** - **Мастер-сплав:** слитки, выемки, гранулы - **Специальные формы:** Порошок для аддитивного производства, индивидуальные формы - **Высокочистые свойства:** 99,95% для ядерных применений - **Стандартные размеры:** слитки весом 2–8 кг --- ### **8. Технические рекомендации по использованию** - **Скорость сложения:** 0,1–2,0% Hf к расплаву (обычно 0,3–1,0% для оптимального эффекта) - **Температура плавления:** 780–850°C - **Время ожидания:** 45–90 минут для полного растворения - **Перемешивание:** Требуется интенсивное механическое перемешивание - **Температура литья:** 720–780°C - **Термическая обработка:** Обработка раствором при 530–580°C, выдержка при 350–450°C --- ### **9. Сравнение производительности при высоких температурах** | Система сплавов | Максимальная сервисная температура (°C) | Сопротивление ползучести | Стоимость | Применение | |--------------|----------------------|------------------|------|--------------| | **Аль-Хф** | 500 | Отлично | Высокий | Аэрокосмическая и ядерная энергетика | | **Аль-Зр** | 400 | Очень хорошо | Средний | Общая высокая температура | | **Аль-С** | 350 | Хорошо | Очень высокий | Премиальная аэрокосмическая индустрия | | **Аль-Ти** | 300 | Справедливо | Low | Общее назначение | --- ### **10. Металлургические механизмы** - Образует когерентные L1₂-структурированные Al₃Hf осадки - Обеспечивает дисперсионное укрепление за счет стабильных интерметаллических веществ - Повышает температуру рекристаллизации на 150–200°C - Улучшает устойчивость границы зерен при высоких температурах - Создаёт эффект заклинания Зенера для контроля роста зерен --- ### **11. Параметры контроля качества** - Согласованность содержания гафния (±0,2%) - Низкое содержание газа (водород