**Технический лист продукта: Алюминиево-скандиевый мастер-сплав (Al-Sc Alloy)**
**Версия:** 1.0 | **Дата:** 2025-04-02
---
### **1. Общий обзор**
Алюминиево-скандиевый мастер-сплав (Al-Sc Alloy) представляет собой премиальный класс высокопроизводительных алюминиевых сплавов, где небольшие добавления скандия (обычно 0,1–0,5%) обеспечивают значительное улучшение механических свойств, сварочной способности и термической устойчивости. Скандий — самый мощный переработчик зерна и укрепитель алюминия, образуя когерентные осадки Al₃Sc, которые значительно повышают прочность, сохраняя при этом отличную коррозионную устойчивость. Этот мастер-сплав позволяет производить алюминиевые сплавы следующего поколения для аэрокосмической, оборонной отрасли и высокоценных применений.
---
### **2. Международные стандарты**
Мастер-сплавы Al-Sc регулируются несколькими международными спецификациями:
- **ASTM:** ASTM B928/B928M (лист и пластина из высокого содержания магниевого алюминиевого сплава с Sc)
- **AMS:** AMS 4413 (Al-4.0Cu-0.5Mg-0.3Mn-0.25Sc-0.15Zr Ковочный приклад)
- **EN:** EN 573-3 (обозначения сплава Al-Mg-Sc)
- **ГОСТ:** ГОСТ 4784-97 (Российские стандарты для сплавов Al-Sc)
- **GB/T:** GB/T 3190 (Химический состав кованого алюминия и алюминиевого сплава)
- **Типичные сорта мастер-сплава:** Al-2% Sc, Al-5% Sc, Al-10% Sc
---
### **3. Химический состав (% веса)**
Типичные диапазоны состава для мастер-сплава Al-Sc:
| Элемент | Содержание (%) | Роль и замечания |
|---------------------|-------------------|------------------------------------------|
| Scandium (Sc) | 1.0 – 10.0 | Первичный укрепляющий элемент |
| Цирконий (Zr) | 0 – 2.0 | Часто добавляется в Al₃(Sc,Zr) |
| Магний (мг) | 0 – 6.0 | Усиление твердого раствора |
| Железо (Fe) | ≤ 0.15 | Контроль примесей |
| Кремний (Si) | ≤ 0.10 | Контроль примесей |
| Медь (Cu) | ≤ 0.05 | Контроль примесей |
| Другие примеси | ≤ всего 0,08 | — |
| Алюминий (Al) | Баланс | Базовый металл |
---
### **4. Физические свойства**
| Свойство | Ценность / Диапазон |
|---------------------------|-----------------------------------|
| Плотность | 2,68 – 2,80 г/см³ |
| Ареал плавления | 660 – 1540°C (Sc тает при 1540°C) |
| Интерметаллические фазы | Al₃Sc (основная), Al₃(Sc,Zr) |
| Кристаллическая структура | L1₂ (кубический) для Al₃Sc |
| Теплопроводность | 120 – 170 Вт/м·К |
| Электрическая проводимость | 35 – 50 % IACS |
| Vickers Hardness | 80 – 140 HV |
| Коэффициент теплового расширения | 23–25 × 10⁻⁶/K |
---
### **5. Ключевые характеристики и преимущества**
- **Исключительное усиление прочности:** Увеличение предела текучести до 150% с добавлением Sc на 0,4%
- **Превосходная сварка: ** Сохраняет 90–95% прочности основного металла в зонах сварки
- **Отличная очистка зерна:** Резкое уменьшение размера зерен как в литых, так и в кованых изделиях
- **Высокая термическая стабильность:** Al₃Sc преципитирует осаждение к грубости до 350°C
- **Ингибирование рекристаллизации:** Повышает температуру рекристаллизации на 150–200°C
- **Повышенная коррозионная устойчивость:** Сопоставимо с алюминиевыми сплавами высокой чистоты
---
### **6. Применение продуктов**
- **Аэрокосмические конструкции:** Обшивки фюзеляжа, лонжерони крыла, конструктивные компоненты
- **Военные самолёты:** Конструкции истребителей, компоненты ракет
- **Морские применения:** Высокопрочные сварные корпуса, морские конструкции
- **Спортивные товары:** Высокопроизводительные велосипедные рамы, бейсбольные биты
- **Аддитивное производство:** Scalmalloy® и другие порошки, содержащие Sc, для 3D-печати
- **Автомобильная:** Лёгкие конструктивные компоненты, высокопроизводительные детали
- **Электрические:** Высокопрочные линии передачи
---
### **7. Доступные формы**
- **Мастер-сплав:** Слитки, выемки в защитной атмосфере
- **Кованые изделия:** Листы, пластины, экструзии, ковки
- **Специальные формы:** Порошок для аддитивного производства, сварочная проволока
- **Стандартные размеры:** 2–10 кг слитков в герметичных контейнерах
---
### **8. Технические рекомендации по использованию**
- **Скорость сложения:** 0,1–0,5% Sc к расплаву для конечных сплавов
- **Температура расплавления:** 720–780°C в защитной атмосфере
- **Время ожидания:** 30–60 минут для полного растворения
- **Перемешивание:** Рекомендуется мягкое механическое перемешивание
- **Литье:** Прямое охлаждающее литье с контролируемым затвердеванием
- **Термическая обработка:** Обработка раствором 480–550°C, выдержка 250–350°C
---
### **9. Улучшение механических свойств**
| Содержание SC (%) | Увеличение предела текучести (%) | Уменьшение размера зерен (%) | Удержание прочности сварки (%) |
|----------------|----------------------------|--------------------------|----------------------------|
| **0.1–0.2** | 50–80 | 60–70 | 85–90 |
| **0.2–0.3** | 80–120 | 70–80 | 90–93 |
| **0.3–0.4** | 120–150 | 80–85 | 93–95 |
| **0,4–0,5** | 150–180 | 85–90 | 95–97 |
---
### **10. Коммерческие системы Al-Sc Alloys**
| Система сплавов | Содержание SC (%) | Контент Zr (%) | Ключевые особенности | Применение |
|--------------|----------------|----------------|--------------|--------------|
| **Аль-Мг-Ск** | 0,1–0,4 | 0,05–0,15 | Высокая прочность, отличная сварка | Аэрокосмические конструкции |
| **Аль-Зн-Мг-Ск** | 0,1–0,3 | 0,08–0,20 | Очень высокая прочность | Военные самолёты |
| **Аль-Ку-Мг-Ск** | 0,1–0,4 | 0,10–0,25 | Стабильность при высоких температурах | Компоненты двигателя |
| **Scalmalloy®** | 0,4–0,7 | 0,9–1,2 | Оптимизировано для аддитивного производства | 3D-печатные компоненты |
---
### **11. Параметры контроля качества**
- Консистенция содержания скандия (±0,02%)
- Низкое содержание газа (водород
Упаковка
Стандартная упаковка:
Типичная упаковка оптом включает паллетированный пластик объемом 5 галлонов/25 кг. ведра, волокнистые и стальные бочки до супермешков по 1 тонне в полном контейнере (FCL) или грузовиках (T/L). Исследовательские и пробные количества, а также гигроскопические, окисляющие или другие чувствительные к воздуху материалы могут упаковываться под аргон или вакуум. Решения упаковываются в полипропиленовых, пластиковых или стеклянных банках до палетированных жидких контейнеров объёмом 2307 галлонов. Специальный пакет доступен по запросу.
