د المونیم سکینډیم الیاژ موادو پراختیا او تطبیق

د سپک الیاژ په توګه چې د هوايي ترانسپورت تجهیزاتو لپاره خورا مهم دی، د المونیم الیاژ میکروسکوپیک میخانیکي ملکیتونه د هغې مایکرو جوړښت سره نږدې تړاو لري. د المونیم الیاژ جوړښت کې د اصلي الیاژ عناصرو بدلولو سره، د المونیم الیاژ مایکرو جوړښت بدلیدلی شي، او د موادو میکروسکوپیک میخانیکي ملکیتونه او نور ملکیتونه (لکه د زنګ مقاومت او ویلډینګ فعالیت) د پام وړ ښه کیدی شي. تر اوسه پورې، مایکرو الیاژ د المونیم الیاژ د مایکرو جوړښت غوره کولو او د المونیم الیاژ موادو جامع ملکیتونو ښه کولو لپاره ترټولو ژمن ټیکنالوژیکي پراختیا ستراتیژي ګرځیدلې ده.سکینډیم(Sc) د المونیم الیاژونو لپاره ترټولو مؤثر مایکرو الیاژ عنصر لوړونکی دی. په المونیم میټریکس کې د سکینډیم محلولیت له 0.35 wt.٪ څخه کم دی، د المونیم الیاژونو ته د سکینډیم عنصر د ټریس مقدار اضافه کول کولی شي په مؤثره توګه د دوی مایکرو جوړښت ښه کړي، په پراخه کچه د دوی ځواک، سختۍ، پلاستیکیت، حرارتي ثبات، او د زنګ مقاومت لوړ کړي. سکینډیم په المونیم الیاژونو کې ډیری فزیکي اغیزې لري، پشمول د جامد محلول پیاوړتیا، د ذراتو پیاوړتیا، او د بیا کریسټال کولو مخنیوی. دا مقاله به د هوایی تجهیزاتو تولید په برخه کې د سکینډیم لرونکي المونیم الیاژونو تاریخي پرمختګ، وروستي پرمختګ، او احتمالي غوښتنلیکونه معرفي کړي.

د المونیم سکینډیم الیاژ څیړنه او پراختیا

د المونیم الیاژونو ته د الیاژ عنصر په توګه د سکینډیم اضافه کول د ۱۹۶۰ لسیزې پورې اړه لري. په هغه وخت کې، ډیری کار په بائنری ال Sc او ټرنري AlMg Sc الیاژ سیسټمونو کې ترسره کیده. په ۱۹۷۰ لسیزه کې، د شوروي علومو اکاډمۍ د بایکوف د فلزاتو او موادو ساینس انسټیټیوټ او د ټول روسي رڼا الیاژ څیړنې انسټیټیوټ د المونیم الیاژونو کې د سکینډیم د بڼې او میکانیزم په اړه یو منظم مطالعه ترسره کړه. د نږدې څلویښتو کلونو هڅو وروسته، د المونیم سکینډیم الیاژ ۱۴ درجې په دریو لویو لړۍ (Al Mg Sc، Al Li Sc، Al Zn Mg Sc) کې رامینځته شوي. په المونیم کې د سکینډیم اتومونو محلولیت ټیټ دی، او د مناسب تودوخې درملنې پروسو په کارولو سره، د لوړ کثافت Al3Sc نانو پریکیپیټیټ توزیع کیدی شي. د باران دا مرحله تقریبا کروی ده، د کوچنیو ذراتو او منتشر ویش سره، او د المونیم میټریکس سره ښه همغږي اړیکه لري، کوم چې کولی شي د المونیم الیاژونو د خونې د تودوخې ځواک خورا ښه کړي. برسېره پردې، د Al3Sc نانو پریکیپیټونه په لوړه تودوخه (د 400 ℃ دننه) کې ښه حرارتي ثبات او د خړوبولو مقاومت لري، کوم چې د الیاژ د قوي تودوخې مقاومت لپاره خورا ګټور دی. په روسي جوړ شوي المونیم سکینډیم الیاژونو کې، 1570 الیاژ د خپل لوړ ځواک او پراخ استعمال له امله ډیر پام ځانته اړولی دی. دا الیاژ د -196 ℃ څخه تر 70 ℃ پورې د کاري تودوخې حد کې غوره فعالیت ښیې او طبیعي سوپرپلاستیکیت لري، کوم چې کولی شي د روسیې جوړ شوي LF6 المونیم الیاژ (د المونیم مګنیزیم الیاژ چې په عمده توګه د المونیم، مګنیزیم، مسو، منګنیز او سیلیکون څخه جوړ شوی) د مایع اکسیجن میډیم کې د بار وړلو ویلډینګ جوړښتونو لپاره ځای په ځای کړي، د پام وړ ښه شوي فعالیت سره. سربیره پردې، روسیې د المونیم زنک مګنیزیم سکینډیم الیاژونه هم رامینځته کړي، چې د 1970 لخوا استازیتوب کیږي، د 500MPa څخه ډیر د موادو ځواک سره.

د صنعتي کېدو حالتد المونیم سکینډیم الیاژ

په ۲۰۱۵ کال کې، اروپايي ټولنې "د اروپا د فلزاتو د لارې نقشه: د تولیدونکو او پای کاروونکو لپاره امکانات" خپور کړ، چې د المونیم د ویلډ کولو وړتیا مطالعه کولو وړاندیز یې وکړ.د مګنیزیم سکینډیم الیاژونه. د ۲۰۲۰ کال په سپتمبر کې، اروپايي ټولنې د ۲۹ مهمو معدني سرچینو لیست خپور کړ، چې پکې سکینډیم هم شامل دی. په جرمني کې د ال المونیم لخوا رامینځته شوی ۵۰۲۴H۱۱۶ المونیم مګنیزیم سکینډیم الیاژ د منځني څخه تر لوړ ځواک او لوړ زیان زغم لري، چې دا د فیوزلیج پوټکي لپاره خورا امید لرونکی مواد جوړوي. دا د دودیز ۲xxx لړۍ المونیم الیاژونو ځای په ځای کولو لپاره کارول کیدی شي او د ایربس AIMS03-01-055 موادو د تدارکاتو کتاب کې شامل شوی دی. ۵۰۲۸ د ۵۰۲۴ یو ښه شوی درجه ده، چې د لیزر ویلډینګ او رګونو سټیر ویلډینګ لپاره مناسبه ده. دا کولی شي د هایپربولیک انټیګرل دیوال پینلونو د کریپ جوړولو پروسه ترلاسه کړي، کوم چې د زنګ په وړاندې مقاومت لري او د المونیم کوټینګ ته اړتیا نلري. د ۲۵۲۴ الیاژ سره پرتله کول، د فیوزلیج ټول دیوال پینل جوړښت کولی شي د ۵٪ ساختماني وزن کمښت ترلاسه کړي. د ایلی المونیم شرکت لخوا تولید شوی AA5024-H116 المونیم سکینډیم الیاژ شیټ د الوتکو فیوزلیج او فضايي بیړیو ساختماني برخو جوړولو لپاره کارول شوی. د AA5024-H116 الیاژ شیټ عادي ضخامت له 1.6mm څخه تر 8.0mm پورې دی، او د هغې د ټیټ کثافت، منځنۍ میخانیکي ملکیتونو، لوړ زنګ وهلو مقاومت، او سخت ابعادي انحراف له امله، دا کولی شي د 2524 الیاژ د فیوزلیج پوستکي موادو په توګه ځای په ځای کړي. اوس مهال، د AA5024-H116 الیاژ شیټ د ایربس AIMS03-04-055 لخوا تصدیق شوی. د دسمبر په 2018 کې، د چین د صنعت او معلوماتي ټیکنالوژۍ وزارت "د کلیدي نوي موادو د ثانوي غوښتنلیک مظاهرې لومړۍ ډلې لپاره لارښود کتلاګ (2018 نسخه)" خپور کړ، چې د نوي موادو صنعت د پراختیا کتلاګ کې "لوړ پاکوالي سکینډیم آکسایډ" شامل و. په 2019 کې، د چین د صنعت او معلوماتي ټیکنالوژۍ وزارت "د کلیدي نوي موادو د مظاهرې غوښتنلیکونو لومړۍ ډلې لپاره لارښود کتلاګ (2019 نسخه)" خپور کړ، چې پکې "د Sc شامل دي چې د نوي موادو صنعت د پراختیا کتلاګ کې د المونیم الیاژ پروسس کولو موادو او Al Si Sc ویلډینګ تارونه" شامل وو. د چین د شمال ختیځ رڼا الیاژ د Al Mg Sc Zr لړۍ 5B70 الیاژ رامینځته کړی چې سکینډیم او زیرکونیم لري. د سکینډیم او زیرکونیم پرته د دودیز Al Mg لړۍ ​​5083 الیاژ سره پرتله کول، د هغې حاصل او تناسلي ځواک له 30٪ څخه ډیر زیات شوی. سربیره پردې، د Al Mg Sc Zr الیاژ کولی شي د 5083 الیاژ سره د پرتلې وړ زنګ مقاومت وساتي. اوس مهال، د صنعتي درجې سره اصلي کورني تصدۍد المونیم سکینډیم الیاژد تولید ظرفیت د شمال ختیځ رڼا الیاژ شرکت او د سویل لویدیز المونیم صنعت دی. د شمال ختیځ رڼا الیاژ شرکت لخوا رامینځته شوی لوی 5B70 المونیم سکینډیم الیاژ شیټ کولی شي د 70 ملي میتر اعظمي ضخامت او 3500 ملي میتر اعظمي پلنوالي سره لوی المونیم الیاژ ضخامت پلیټونه چمتو کړي؛ د پتلي شیټ محصولات او پروفایل محصولات د تولید لپاره تنظیم کیدی شي، د 2 ملي میتر څخه تر 6 ملي میتر اعظمي ضخامت او د 1500 ملي میتر اعظمي پلنوالي سره. سویل لویدیز المونیم په خپلواکه توګه 5K40 مواد رامینځته کړي او د پتلو پلیټونو پراختیا کې د پام وړ پرمختګ کړی. Al Zn Mg الیاژ د لوړ ځواک، ښه پروسس کولو فعالیت، او غوره ویلډینګ فعالیت سره د وخت سختولو الیاژ دی. دا د اوسني ترانسپورتي وسایطو لکه الوتکو کې یو لازمي او مهم ساختماني مواد دی. د منځني ځواک ویلډیبل AlZn Mg پر بنسټ، د سکینډیم او زیرکونیم الیاژ عناصر اضافه کول کولی شي په مایکرو جوړښت کې کوچني او منتشر Al3 (Sc, Zr) نانو ذرات جوړ کړي، د پام وړ د الیاژ میخانیکي ملکیتونو او فشار زنګ مقاومت ته وده ورکوي. د ناسا د لانګلي څېړنیز مرکز د C557 درجې سره یو درې ګونی المونیم سکینډیم الیاژ رامینځته کړی، کوم چې د ماډل ماموریتونو کې د پلي کیدو لپاره چمتو دی. د دې الیاژ جامد ځواک، درز تبلیغ، او د فریکچر سختوالی په ټیټ حرارت (-200 ℃)، د خونې تودوخې، او لوړ حرارت (107 ℃) کې د 2524 الیاژ سره مساوي یا غوره دي. په متحده ایالاتو کې د شمال لویدیځ پوهنتون د AlZn Mg Sc الیاژ 7000 لړۍ الټرا لوړ ځواک المونیم الیاژ رامینځته کړی، چې تر 680MPa پورې د تناسلي ځواک سره. د منځني لوړ ځواک المونیم سکینډیم الیاژ او الټرا لوړ ځواک Al Zn Mg Sc ترمنځ د ګډ پراختیا یوه نمونه جوړه شوې ده. Al Zn Mg Cu Sc الیاژ یو لوړ ځواک المونیم الیاژ دی چې د تناسلي ځواک له 800 MPa څخه ډیر دی. اوس مهال، د اصلي درجو نومول شوی جوړښت او د فعالیت اساسي پیرامیټرېد المونیم سکینډیم الیاژپه لاندې ډول لنډیز شوي، لکه څنګه چې په جدول 1 او 2 کې ښودل شوي.

جدول ۱ | د المونیم سکینډیم الیاژ نومیالی جوړښت

جدول ۲ | د المونیم سکینډیم الیاژ مایکرو جوړښت او کشش ځانګړتیاوې

د المونیم سکینډیم الیاژ د غوښتنلیک امکانات

د لوړ ځواک Al Zn Mg Cu Sc او Al CuLi Sc الیاژونه د بار وړونکي ساختماني برخو لپاره کارول شوي، په شمول د روسیې MiG-21 او MiG-29 جنګي جیټونو. د روسیې د فضايي بېړۍ "مریخ-۱" ډشبورډ د ۱۵۷۰ المونیم سکینډیم الیاژ څخه جوړ شوی دی، چې ټول وزن یې ۲۰٪ کم شوی دی. د مریخ-۹۶ فضايي بېړۍ د وسیلې ماډل د بار وړونکي برخې د ۱۹۷۰ المونیم الیاژ څخه جوړ شوي دي چې سکینډیم لري، چې د وسیلې ماډل وزن یې ۱۰٪ کم کړی دی. د "پاک اسمان" پروګرام او د اروپايي اتحادیې د "۲۰۵۰ الوتنې لارې" پروژې کې، ایربس د A321 الوتکو لپاره د کارګو هولډ دروازې ډیزاین، څیړنه او پراختیا، تولید، او نصبولو ازموینې الوتنې ترسره کړې چې د ۵۰۲۴ المونیم سکینډیم الیاژ د جانشین درجې AA5028-H116 المونیم سکینډیم الیاژ پراساس دي. د AA5028 لخوا استازیتوب شوي المونیم سکینډیم الیاژ غوره پروسس او ویلډینګ فعالیت ښودلی. د پرمختللي ویلډینګ تخنیکونو کارول لکه د رګونو سټیر ویلډینګ او لیزر ویلډینګ ترڅو د سکینډیم لرونکي المونیم الیاژ موادو باوري اړیکه ترلاسه کړي. د الوتکو تقویه شوي پتلي پلیټ جوړښتونو کې د "ریوټینګ پرځای ویلډینګ" تدریجي پلي کول نه یوازې د الوتکې موادو او ساختماني بشپړتیا ثبات ساتي، اغیزمن او ټیټ لګښت تولید ترلاسه کوي، مګر د وزن کمولو او سیل کولو اغیزې هم لري. د چین د فضايي ځانګړو موادو د څیړنې انسټیټیوټ لخوا د المونیم سکینډیم 5B70 الیاژ د غوښتنلیک څیړنه د متغیر دیوال ضخامت اجزاو د قوي سپننګ، د زنګ مقاومت او ځواک مطابقت کنټرول، او د ویلډینګ پاتې فشار کنټرول ټیکنالوژیو له لارې مات شوې ده. دا د المونیم سکینډیم الیاژ تطبیقي ویلډینګ تار چمتو کړی دی، او په الیاژ کې د موټی پلیټونو لپاره د رګونو سټیر ویلډینګ ګډ ځواک ضخامت کولی شي 0.92 ته ورسیږي. د چین د فضا ټیکنالوژۍ اکاډمۍ، مرکزي سویل پوهنتون، او نورو د 5B70 موادو په اړه پراخه میخانیکي فعالیت ازموینې او پروسې تجربې ترسره کړې، د 5A06 لپاره د ساختماني موادو انتخاب سکیم لوړ او تکرار کړی، او د 5B70 المونیم الیاژ د فضا سټیشن د مهر شوي کیبن او بیرته راستنیدو کیبن د ټول تقویه شوي دیوال پینلونو اصلي جوړښت ته پلي کول پیل کړي دي. د پلیټ جوړښت فشار شوي کیبن ټول دیوال پینل د پوټکي او تقویه شوي ریبونو ترکیب سره ډیزاین شوی، لوړ ساختماني ادغام او د وزن اصلاح ترلاسه کوي. پداسې حال کې چې د ټولیز سختۍ او ځواک ښه کول، دا د نښلونکي اجزاو شمیر او پیچلتیا کموي، په دې توګه د لوړ فعالیت ساتلو په وخت کې وزن نور هم کموي. د غوښتنلیک د ترویج سره د 5B70 موادو انجینرۍ کې، د 5B70 موادو کارول به په تدریجي ډول د لږترلږه عرضې حد څخه زیات شي او ډیر شي، کوم چې به د خامو موادو دوامداره تولید او باثباته کیفیت ډاډمن کولو کې مرسته وکړي، او د خامو موادو قیمتونه به د پام وړ کم کړي. لکه څنګه چې مخکې یادونه وشوه، که څه هم د المونیم الیاژ ډیری ملکیتونه د سکینډیم مایکرو الیاژ له لارې ښه شوي، د سکینډیم لوړ قیمت او کمښت د المونیم سکینډیم الیاژ د غوښتنلیک حد محدودوي. د المونیم الیاژ موادو لکه Al Cu، Al Zn، Al ZnMg سره پرتله کول، سکینډیم چې د المونیم الیاژ مواد لري ښه جامع میخانیکي ملکیتونه، د زنګ مقاومت، او غوره پروسس ځانګړتیاوې لري، کوم چې دوی د صنعتي برخو لکه فضا کې د اصلي ساختماني اجزاو په تولید کې د غوښتنلیک پراخه امکانات لري. د سکینډیم مایکرو الیاژ ټیکنالوژۍ په اړه د څیړنې دوامداره ژوروالي او د اکمالاتي سلسلې او صنعتي سلسلې مطابقت ښه کولو سره، د قیمت او لګښت عوامل چې د سکینډیم المونیم الیاژونو لوی پیمانه صنعتي غوښتنلیک محدودوي په تدریجي ډول به ښه شي. د المونیم سکینډیم الیاژ ښه جامع میخانیکي ملکیتونه، د زنګ مقاومت، او د پروسس کولو غوره ځانګړتیاوې دوی د هوایی چلند تجهیزاتو تولید په برخه کې د روښانه ساختماني وزن کمولو ګټې او پراخه غوښتنلیک ظرفیت لري.