**Спецификация продукта: Алюминий-иттриевый лигатурный сплав (сплав Al-Y)**
**Версия:** 1.0 | **Дата:** 2025-04-02
---
### **1. Общий обзор**
Алюминиево-иттриевый лигатурный сплав (Al-Y Alloy) представляет собой специализированный редкоземельный лигатурный сплав, в котором иттрий используется для значительного повышения стойкости к высокотемпературному окислению, ползучести и микроструктурной стабильности алюминиевых сплавов. Иттрий образует стабильные оксидные пленки и интерметаллиды, которые обеспечивают исключительную защиту от высокотемпературного разложения, что делает его особенно ценным для аэрокосмической, автомобильной и энергетической отраслей.
---
### **2. Международные стандарты**
Лигатуры Al-Y указаны в нескольких международных стандартах:
- **ASTM:** ASTM B928 (изделия с высоким содержанием магния и алюминия)
- **EN:** EN 1676 (Алюминий и алюминиевые сплавы - Лигатуры)
- **GB/T:** GB/T 27677 (Лигатуры из алюминия и редкоземельных элементов)
- **AMS:** AMS 4459 (лист и пластина из алюминиево-редкоземельного сплава)
- **ISO:** ISO 209-1 (Деформируемый алюминий и алюминиевые сплавы)
- **Типичные марки лигатур: Al-5% Y, Al-10% Y, Al-15% Y, Al-20% Y
---
### **3. Химический состав (% по массе)**
Типичные диапазоны составов для лигатуры Al-Y:
| Элемент | Содержание (%) | Роль и комментарии |
|------------------------|-------------------|------------------------------------------|
| Иттрий (Y) | 2,0 – 20,0 | Первичный редкоземельный элемент |
| Другие элементы ВИЭ | ≤ 2.0 | Может включать тяжелые редкоземельные элементы |
| Железо (Fe) | ≤ 0.15 | Контроль примесей |
| Кремний (Si) | ≤ 0.10 | Контроль примесей |
| Магний (Mg) | 0 – 6.0 | Опциональное дополнение для улучшенных свойств|
| Цирконий (Zr) | 0 – 2.0 | Опциональное дополнение для термической стабильности |
| Другие примеси | ≤ 0.08 Тотал | — |
| Алюминий (Al) | Баланс | Основной металл |
---
### **4. Физические свойства**
| Собственность | Стоимость / Диапазон |
|---------------------------|-----------------------------------|
| Плотность | 2,9 – 3,8 г/см³ |
| Диапазон плавления | 660 – 1522°C (Y плавится при 1522°C) |
| Интерметаллидные фазы | Ал₃Й, Ал₂И, АлЫ, АлЫ₃ |
| Теплопроводность | 90 – 140 Вт/м·К |
| Электропроводность | 30 – 45 % МАКО |
| Твердость по Виккерсу | 65 – 135 ВВ |
| Коэффициент теплового расширения | 20–23 × 10⁻⁶/K |
---
### **5. Основные характеристики и преимущества**
- **Исключительная стойкость к окислению:** Образует защитные чешуйки Y₂O₃ и YAlO₃
- **Устойчивость к высоким температурам:** Сохраняет механические свойства до 450°C
- **Превосходное сопротивление ползучести:** Отличная устойчивость к деформации при длительной нагрузке
- **Измельчение зерна:** Эффективный контроль размера зерна за счет зарождения Al₃Y
- **Коррозионная стойкость:** Повышенная устойчивость к различным коррозионным средам
- **Улавливание водорода:** Снижает водородную пористость в отливках
---
### **6. Применение продукта**
- **Аэрокосмические компоненты:** Лопатки турбин, детали двигателей, теплозащитные экраны
- **Применение в автомобилестроении:** Поршни, головки цилиндров, компоненты турбокомпрессоров
- **Выработка электроэнергии:** Теплообменники, компоненты камеры сгорания
- **Атомная промышленность:** Конструкционные компоненты, требующие стойкости к окислению
- **Аддитивное производство:** Специальные порошки для высокотемпературной 3D-печати
- **Химическая обработка:** Оборудование для высокотемпературных коррозионных сред
- **Военное применение:** Компоненты ракет, детали ракетных двигателей
---
### **7. Доступные формы**
- **Лигатура:** Слитки, зубчатые прутки, гранулы
- **Специальные формы:** Порошок для аддитивного производства, нестандартные формы
- ** Высокая чистота: ** 99,95% для критически важных областей применения
- **Стандартные размеры:** 2–10 кг слитков
---
### **8. Технические рекомендации по использованию**
- **Скорость добавления:** 0,1–2,0% Y к расплаву (обычно 0,2–0,8% для оптимального эффекта)
- **Температура расплава:** 760–850°C
- **Время удержания:** 30–70 минут для полной реакции
- **Перемешивание:** Рекомендуется умеренное механическое перемешивание
- **Температура литья:** 710–770°C
- **Термическая обработка:** Обработка раствором при 520–590°C, старение при 325–425°C
---
### **9. Высокотемпературное окисление**
| Температура (°C) | Скорость окисления (мг/см²·ч) | Прилегание к весам | Эффект иттрия |
|------------------|---------------------------|-----------------|----------------|
| **400** | 0,08–0,15 | Превосходно | Значимый |
| **450** | 0,15–0,25 | Очень хорошо | Произносится |
| **500** | 0,25–0,40 | Хорошо | Умеренный |
| **550** | 0,40–0,70 | Ярмарка | Ограничено |
---
### **10. Механические свойства при повышенных температурах**
| Температура (°C) | Предел текучести (МПа) | Жизнь при разрыве ползучести (h) | Стойкость к окислению |
|------------------|---------------------|------------------------|---------------------|
| **25** | 280–350 | — | Превосходно |
| **300** | 220–280 | 800–1200 | Превосходно |
| **400** | 180–230 | 400–700 | Очень хорошо |
| **450** | 150–190 | 200–400 | Хорошо |
---
### **11. Сравнение с другими редкоземельными элементами**
| Редкоземельные элементы | Стойкость к окислению | Высокотемпературная прочность | Стоимость | Доступность |
|------------|---------------------|-------------------|------|--------------|
| **Иттрий** | Выдающийся | Превосходно | Средний | Хорошо |
| **Скандий** | Хорошо | Превосходно | Очень высокий | Ограничено |
| **Церий** | Очень хорошо | Хорошо | Низкий | Превосходно |
| **Лантан** | Хорошо | Хорошо | Низкий | Хорошо |
---
### **12. Параметры контроля качества**
- Постоянство содержания иттрия (±0,15%)
- Однородное распределение частиц Al₃Y
- Низкое содержание газов (водорода
Упаковка
Стандартная упаковка:
Типичная оптовая упаковка включает в себя паллетированный пластик 5 галлонов/25 кг. ведра, бочки с фиброй и сталью до 1 тонны супермешков в полных контейнерах (FCL) или грузовиках (T/L). Исследуемые и отобранные количества, а также гигроскопичные, окисляющие или другие чувствительные к воздуху материалы могут быть упакованы в условиях аргона или вакуума. Растворы упаковываются в полипропиленовые, пластиковые или стеклянные банки объемом до 2322 галлонов для жидкости на поддонах Специальная упаковка доступна по запросу.
