厚壁無縫鋁管鈧的原子序數(shù)為21,屬于過渡族元素和稀土元素。它在鋁及鋁合金中,既有稀土元素凈化熔體和改善鑄錠組織的作用,又有過渡元素細(xì)化晶粒、抑制再結(jié)晶的作用。已有的研究表明,微量鈧對鋁及鋁合金的組織和性能有著強(qiáng)烈的多種作用,不僅能地提高鋁及鋁合金的強(qiáng)度、韌性、耐熱性、耐蝕性和可焊性,而且還有改善抗中子輻射損傷的作用。采用適量的鈧和正確的工藝,能使鋁合金的再結(jié)晶溫度提高到450~550℃。綜上所述,可以看出鈧為開發(fā)新一代鋁合金提供了前提條件。
厚壁無縫鋁管鈧在鋁中的極限固溶度為0.32%,時(shí)效時(shí)以Al,Se化合物形式析出,非常彌散,且與基體保持完全共格。同時(shí)添加鋯能形成Al?(Se,Zr?)相,不僅能完全保持Al?Se的作用,而且在加熱時(shí)的聚集速度比Al?Sc的小得多,同時(shí)減少了鈧的用量。
厚壁無縫鋁管含鈧鋁合金的開發(fā)已越來越受到國內(nèi)外的重視,現(xiàn)在,包括Al-Li合金在內(nèi)的各類變形鋁合金均開展了添加鈧的研究,并以Al-MgSc合金研究較多,現(xiàn)已取得許多顯著的成果。
厚壁無縫鋁管由于鈧屬稀土金屬,制取和獲得困難,因此鈧的價(jià)格非常昂貴,與金等價(jià),這是影響含鈧鋁合金應(yīng)用的主要障礙。