Scandium legering

A:

• Scandium (Kemisk symbol Sc og atomnummer 21) er et sølv-hvidt let overgangsmetal. Det er klassificeret som et sjældent jordarters element.
• Dens vigtigste egenskaber er dens lette vægt, høje smeltepunkt og lille ioniske radius. Scandium er kun det 50. mest almindelige grundstof på Jorden, men det er det 23. mest almindelige grundstof i Solen.
• På grund af dens ioners lille størrelse kombineres den ikke selektivt med almindelige malmdannende anioner og danner sjældent koncentrationer højere end 100 ppm i naturen.
• Scandium bruges hovedsageligt i kvaliteter på {{0}},1 til 0,5 %, i aluminiumslegeringer til rumfart og sportsapplikationer, herunder cykelstel, tennisketchere og baseballbat.
• Hovedårsagen til at tilføje scandium er, at det tilføjer styrker som intet andet element til lette aluminiumslegeringer. Mere præcist reducerer scandium-legeringer på grund af sin finkornede raffinement varmerevner i svejsninger, øger styrken i svejsningerne og giver en bedre udmattelsesadfærd.
• Det bruges også i halogenlamper i scandiumiodidform for at opnå et lys tæt på det naturlige sollys.
• Scandium har to meget vigtige potentielle slutanvendelser, især i Europa: Solid Oxide Fuel Cells til energilagring og Sc-Al-legeringer i luftfarts- og bilindustrien.

A:

• De globale producenter af scandium er Kina 66%, Rusland 23%, Ukraine 7% og Kasakhstan 1%.
• Den globale forsyning af skandium stammer fra primære kilder såsom malmråvarer og sekundære kilder fra mineproduktion såsom koncentrater, metallurgiske slagger og restprodukter.
• Scandium fremstilles typisk som et biprodukt eller biprodukt under forarbejdning af forskellige malme (f.eks. jernmalm, REE'er, titanium, zirconium, uran, thorium, aluminium, wolfram, tin, tantal, apatit, nikkel og kobolt) og/ eller genvundet fra tidligere behandlet tailings og rester (USGS 2021 & 2022).

A:

• Scandium handles ikke på nogen metalbørs, da scandium-produkter sælges mellem private parter til ikke-oplyste priser.
• Data on scandium (Sc) production is very patchy and incomplete. According to the USGS (2022) the annual Sc production is estimated to 10-20 t; DERA (2021) assumes the figure to be around 14-16 t. Sc demand and supply are highly concentrated. With about 75% (>10 t) af den globale årlige produktion Kina er den største producent af Sc. Andre producenter Rusland (1-2 t/år) og Filippinerne (ca. 1 t/år) (DERA, 2021).

A: Scandium giver ligesom andre metaller legeret med aluminium aluminium styrke og ønskelige egenskaber og gør det i en vis grad til hver af de otte legeringsfamilier (Serien). Scandium-tilsætninger genererer styrke ved at fremme en mindre, ensartet kornstruktur i legeringer under størkning. Scandium viser bedre styrkerespons i nogle legeringsfamilier end andre, men næsten altid med ganske små tilføjelser – mellem 0.1% og 0.45% Sc.

A: Scandium leverer transformativ styrke uden behov for problematiske og dyre varmebehandlinger. Specifikt kan scandiumtilsætninger øge flydestyrken på en 5000-serie til mellem 300Mpa og 450Mpa, afhængigt af mængden af ​​tilsætning, mens forlængelse (duktilitet) på 12-15 bevares.

A: Sundhedseffekter af skandium:

Scandium har ingen biologisk rolle. Kun spormængder når fødekæden, så den gennemsnitlige persons daglige indtag er mindre end 0,1 mikrogram.

Scadium er ikke giftigt, selvom der har været forslag om, at nogle af dets forbindelser kan være kræftfremkaldende.

Scandium er for det meste farligt i arbejdsmiljøet på grund af, at fugt og gasser kan indåndes med luft. Dette kan forårsage lungeemboli, især under langvarig eksponering. Scandium kan være en trussel mod leveren, når det ophobes i menneskekroppen.

A: Skandiums indvirkning på miljøet:

Scandium dumpes i miljøet mange forskellige steder, primært af benzinproducerende industrier. Det kan også komme ind i miljøet, når husholdningsudstyr smides ud. Scandium vil gradvist ophobes i jord og vandjord, og det vil på sigt føre til stigende koncentrationer i mennesker, dyr og jordpartikler.

Med vanddyr forårsager skandium skader på cellemembraner, hvilket har flere negative påvirkninger på reproduktionen og på nervesystemets funktioner.

A: Scandium aluminiumslegeringer er en vindende kombination af scandium og aluminiummetal. Tilsætningen af ​​scandium til aluminium begrænser den overdrevne kornvækst, der opstår i den varmepåvirkede zone af svejste aluminiumskomponenter.

A: Aluminium Magnesium Scandium har god svejsbarhed, fremragende skadetolerance, god korrosionsbestandighed, krybeformbarhed. Aleris AlMgSc-legering AA5024 H116 muliggør forenkling af fremstillingsprocessen af ​​flykroppekomponenter. Med AA5024 H116 AlMgSc kan stringer-forstærkede flykroppekomponenter enten laserstrålesvejses (LBW) eller Friction Stir Welded (FSW), når de enkelte dele stadig er flade, uden nogen forudgående behandling. Den enkelte eller dobbelte krumning af skrogdelen, der kræves til flykroppen, opnås ved krybning ved forhøjet temperatur.

Anbefales til brug som skrogplade med middel styrke, men fremragende skadetolerance og korrosionsegenskaber og kan potentielt erstatte traditionelt brugte 2xxx-legeringer selv som drop-in-opløsning.

A: Nogle ulemper ved aluminium-lithium legeringer inkluderer:

• Reduceret duktilitet
• Reduceret brudsejhed
• Anisotropi af egenskaber i planet
• Behov for koldt arbejde for at opnå topegenskaber
• Accelereret træthedsrevne forlængelseshastigheder

A: Al-Li-legeringer er lettere og har høj træk- og flydespænding sammenlignet med konventionelle højstyrke aluminiumslegeringer. De er modstandsdygtige over for udbredelse af udmattelsesrevner; deres korrosionsbestandighed skal dog stadig forbedres.