Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

без перемешивания сплава было показано, что предел содержания скандия при равномерном его распределении в алюминии растет с повышением температуры. При этом для расплавов KF-AlF 3 и KF-NaF-AlF 3 отмечена тенденция повышения общего содержания скандия в лигатурных Al-Sc-сплавах до 2 мас. % и выше при перемешивании сплава и пропускании электрического тока через расплав (рис.4). ЗООмкт 1 Электронное изображение 1 1 ЗООмкт 1 Электронное изображение 1 Спектр Sc Спектр Sc 1 2.03 Сумма 9.00 2 0.55 1-4 37.15 3-5 0.84 5-8 0.75 Рис. 4. Микрофотографии Al-Sc лигатурных сплавов, полученных в расплаве KF-NaF-AlF 3 с добавками 4 мас. % Sc 2 O 3 при 820°С с перемешиванием сплава при катодной плотности тока 0 (слева) и 0.5 (справа) А/см2. Длительность синтеза - 120 мин Заключение В лабораторных условиях в оксидно-фторидных расплавах KF-AlF3, NaF-AlF 3 и KF-NaF-AlF 3 с добавками Sc 2 O 3 и Al 2 O 3 в широком интервале температур (750-980°С) синтезированы алюмо-скандиевые сплавы (до 0.5 мас. %) и лигатуры (до 2 мас. % и выше). Показано, что независимо от расплава и температуры наибольшее влияние на содержание скандия в алюмо-скандиевых сплавах оказывает концентрация Sc 2 O 3 в расплаве, а химический механизм восстановления Sc 2 O 3 преобладает над электрохимическим. При этом важными факторами при получении лигатуры Al-Sc с равномерным распределением выше 0.55 мас. % скандия в виде истинного раствора и интерметаллидных соединений являются температура и перемешивание сплава. Сравнивая результаты по получению Al-Sc-сплавов в разных оксидно-фторидных расплавах можно сделать следующие заключения. Преимуществами способа получения сплавов Al-Sc в расплавах KF-AlF 3 и KF-NaF-AlF 3 являются более низкая температура синтеза, а также тот факт, что для достижения одинакового содержания скандия в алюминии необходимо поддерживать концентрацию дорогостоящего исходного реагента Sc 2 O 3 в исследуемых расплавах ниже в 1.5-3.0 раза в сравнении с расплавом NaF-AlF3. Несмотря на эти преимущества, получение сплавов Al-Sc в расплавах KF-AlF 3 и KF-NaF-AlF 3 с содержанием скандия выше =0.50-0.55 мас. % должно сопровождаться перемешиванием сплава, поскольку пониженная температура и относительно небольшой перегрев алюминия способствует образованию в нем крупных (до 1 0 0 мкм) интерметаллидных соединений. Благодарности Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (Соглашение о предоставлении субсидии №14.607.21.0042 от 21.08.2014; IN RFMEFI60714X0042). Литература 1. Royset J., Ryum N. Scandium in aluminium alloys // Int. Materials Reviews. 2005. Vol.50. P. 19-44. 2. Royset J. Scandium in aluminium alloys overview: physical metallurgy, properties and applications // Metallurgical Science and Technology. 2007. Vol. 25(2). P. 11-21. 3. Махов С.В., Москвитин В.И. Современная технология получения алюминиево-скандиевой лигатуры // Цветные металлы. 2010. № 5. С. 95-98. 4. Москвитин В.И., Махов С.В. О возможности получения алюминиево-скандиевой лигатуры в алюминиевом электролизере // Цветные металлы. 1998. № 7. C. 43-46. 5. Preparing Al-Sc-Zr alloys in aluminum electrolysis process / Y. Qian, J. Xue, Q. Liu, J. Zhu // Light Metals. 2013. P. 1311-1314. 6 . Int. Patent WO 2006/079353 A1, CIB C25C 3/36 (2006.01). Method for the production of an aluminum-scandium master alloy / Schwellinger P.; Alcan Technology & Managements Ltd., Germany; PCT/EP2005/000692; publ. 25.01.2005. 7. Lab scale synthesis of Al-Sc alloys in NaF-AlF 3 -Al 2 O 3 -Sc 2 O 3 melt / Yu. Zaikov, O. Tkacheva, A. Suzdaltsev, A. Kataev, Yu. Shtefanuyk, V. Pingin, D. Vinogradov // Advanced Materials Research. 2015. Vol. 1088. P. 213-216. 8 . Preparing aluminium-scandium inter-alloys during reduction process in KF-AlF 3 -Sc 2 O 3 melts / Q. Liu, J. Xue, J. Zhu, Ch. Guan // Light metals. 2012. P. 685-689. 284