آلیاژهای آلومینیوم–اسکاندیوم
From Wikipedia, the free encyclopedia
آلیاژهای آلومینیم–اسکاندیم (Al–Sc) آلیاژهای آلومینیمی هستند که عمدتاً از آلومینیم (Al) و اندکی اسکاندیم (Sc) بهعنوان عناصر اصلی آلیاژی تشکیل شدهاند.
![]() | این مقاله نیازمند بررسی توسط یک متخصص است. لطفاً پارامتر دلیل یا بحث در این الگو را برای مشخصکردن مشکل مقاله استفاده کنید. |
اسکاندیم بهطور جزئی در حالت جامد آلومینیم حل میشود و محلول جامد طی فرایند پیرسختی در دمای بالا، فاز AL3Sc را رسوب میدهد. این فاز میتواند به یک توزیع مناسب از ذرات کروی دست یابد که موجب افزایش قابل توجه استحکام آلیاژ آلومینیم میگردد.[1]
اثر استحکامبخشی اسکاندیم برای نخستین بار در دههٔ ۱۹۶۰ میلادی کشف شد که با مطالعهٔ زیاد و کار بر روی آلیاژهای دوتایی آلومینیم-اسکاندیم و سهتایی آلومینیم-منیزیم-اسکاندیم بهدست آمد. اثرات اصلی اسکاندیم در آلیاژهای آلومینیم، افزایش استحکام، افزایش مقاومت به ترک گرم، مقاومت در برابر تبلور مجدد و کاهش اندازهٔ دانه هستند.[2]
این اثر استحکامبخشی فوق ویژه با افزودن مقدار کمی اسکاندیم، برای نخستین بار در یک مقاله توسط Willey در سال ۱۹۷۱ گزارش شد. افزایش قابل توجه در خواص ماده در محدودهٔ ۰٫۱ تا ۱ درصد وزنی اسکاندیم یافت شد.[3] مقاله شامل اطلاعاتی در مورد خواص بازهٔ وسیعی از آلیاژهای متأثر از عملیاتهای مکانیکی و حرارتی مختلف میشد و بهطور خاص، اثر سودمند تغییر شکل پیش از پیرسختی و فایدهٔ دماهای بالای پیرسختی (بهطور مثال 563K) را مورد بررسی قرار میداد. برای مثال یک آلیاژ Al-5.25%Mg که حاوی ۰٫۳٪ اسکاندیم باشد، استحکام تسلیمی برابر با ۳۶۵ MPa دارد؛ یعنی بیشتر از دو برابر همین آلیاژ بدون اسکاندیم.[1]
تقریباً یک رابطهٔ خطی بین تنش تسلیم و مقدار اسکاندیم وجود دارد. بر اساس دادهها بهطور میانگین با افزودن هر ۰٫۱٪ اسکاندیم، افزایشی به میزان ۵۰ MPa در تنش تسلیم آلیاژ رخ میدهد.[3]