CC BY
168
УДК 669.715:669.793
DOI: 10.24412/0321-4664-2021-2-23-31
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЭКОНОМНОЛЕГИРОВАННЫХ СКАНДИЙСОДЕРЖАЩИХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
Дмитрий Константинович Рябов1, Андрей Владимирович Панов2, канд. техн. наук, Дмитрий Анатольевич Виноградов2, Александр Юрьевич Крохин3
1 Институт легких материалов и технологий ОК РУСАЛ, Москва, Россия, ryabov.d@bk.ru
2 РУСАЛ инженерно-технологический центр, Красноярск, Россия
3 РУСАЛ Менеджмент, Москва, Россия, aleksandr.krokhin@rusal.com
Аннотация. Представлен краткий обзор текущего состояния исследований в области создания алюминиевых термически неупрочняемых сплавов на основе системы Al-Mg, легированных малыми добавками скандия. Использование концепции экономного легирования позволило создать материалы, отличающиеся повышенными характеристиками прочности по сравнению с традиционно применяемыми сплавами, при этом их стоимость является конкурентной. На основе систематических исследований разработано несколько продуктов, включающих деформируемые материалы и порошки для аддитивных технологий. Проведен анализ потенциальных областей применения, а также представлены результаты испытаний материалов применительно к различным отраслям науки и техники.
Ключевые слова: алюминиевые сплавы, Al-Mg-Sc, скандий, лигатура, термическая обработка, судостроение, прочность, применение алюминия
Prospects of Application of Low-Cost Dopped Aluminum Alloys with Sc-Addi-tions. Dmitry K. Ryabov1, Cand. of Sci. (Eng.) Andrey V. Panov2, Dmitry A. Vinogra-dov2, Alexander Yu. Krokhin3
1 The Institute of Light Materials and Technologies (ILM&T), UC RUSAL, Moscow, Russia, ryabov.d@bk.ru
2 The Engineering and Technology Centre (RUSAL ETC), Krasnoyarsk, Russia
3 RUSAL Management, Moscow, Russia, aleksandr.krokhin@rusal.com
Abstract. A brief overview of the current state of researches in the field of the development of Al-Mg non-heat-treatable alloys with small additions of scandium is presented. The use of the low-cost alloying concept made it possible to develop materials that are distinguished by increased strength properties, as compared with those of commercial alloys, while their cost is competitive. Based on systematic studies, several products have been developed, including wrought materials and powders for additive technologies. The analysis of potential areas of application is carried out and the results of testing of the materials with regard to various industries are given.
Key words: aluminium alloys, Al-Mg-Sc, scandium, master alloy, heat treatment, shipbuilding, strength, application of aluminium
Алюминиевые сплавы системы А1-Мд нашли свое широкое применение в различных отраслях промышленности и народного хозяйства. В первую очередь это связано с оптимальным комплексом их характеристик, включая хорошие показатели прочности, технологичность при сварке и обработке давлением и
коррозионную стойкость. Сплавы А1-Мд (серия 5ХХХ по зарубежной классификации) являются одними из основных материалов для создания изделий космической техники, легких алюминиевых судов и различных строений [1-3].
С точки зрения металловедения данные сплавы являются термически неупрочняемыми, их
основное упрочнение происходит за счет формирования твердого раствора, а также за счет наклепа (для данных материалов разработано большое количество различных режимов термомеханической обработки, которые позволяют варьировать соотношение прочности, пластичности и коррозионной стойкости). Кроме того, подавляющее большинство коммерческих сплавов легированы различными переходными металлами, такими как марганец, хром, цирконий и пр., которые формируют регламентированную структуру в деформируемых полуфабрикатах, повышая тем самым их служебные характеристики [4-7]. Данные элементы формируют в материале дисперсоиды, которые повышают температуру рекристаллизации полуфабрикатов, что также положительно сказывается на прочности.
Среди легирующих элементов, которые используются в алюминиевых сплавах, особое место занимает скандий. Он является одним из самых эффективных модификаторов, и, как показали систематические исследования различных коллективов ученых [8-15], даже малые добавки скандия позволяют обеспечить существенное упрочнение алюминия и его сплавов большинства систем легирования. Необходимо отметить, что отечественные ученые внесли значительный вклад в исследование влияния скандия и в создание целого ряда алюминиевых материалов, легированных скандием. В основе данного эффекта лежит способность скандия образовывать с алюминием совместный интерметаллид Д!38с и тип решетки L12, сходной с решеткой алюминия, что позволяет дисперсоидам иметь когерентный тип связи с матрицей [16, 17]. Данные дисперсоиды могут выступать в качестве эффективных блокаторов дислокаций, обеспечивая как эффект антирекристаллизации, так и дополнительно дисперсионное упрочнение в случае большой объемной доли выделившихся фаз. При этом скандий совместно с цирконием способен образовывать диспер-соид типа Д!3 (Бс, Zr), который сохраняет все преимущества двойного интерметаллида и обладает неплохой термической стабильностью. В целом, как показали многочисленные исследования, различные элементы, такие как И, Ж, Y и др., могут образовывать совместные интерметаллиды или растворяться в алюми-
ниде скандия [18, 19]. Данный факт позволяет использовать комплексное легирование переходными металлами при создании скандийсо-держащих алюминиевых сплавов.
Скандий является рассеянным элементом и собственных промышленно значимых минералов не образует, поэтому в настоящее время добывается попутно при переработке руд редких и радиоактивных металлов, что определило его высокую стоимость. Стоимость оксида скандия (сырья для использования лигатуры) на сегодняшний день составляет около 850 долл./т, и простейший расчет показывает, что введение 0,1 % мас. Бс в алюминиевый сплав приводит к его удорожанию примерно на 1300 долл./т (без учета затрат на производство лигатуры). С учетом текущих котировок LME на алюминий это означает практически двукратное повышение стоимости.
На сегодняшний день сплавы Д!-Мд-Бс (типа 1570) успешно нашли свое применение в ряде изделий космической техники [20], однако содержание в них скандия составляет около 0,2-0,3 %, что приводит к существенному удорожанию полуфабрикатов и невозможности использования в более массовых отраслях, таких как судостроение или автомобилестроение. Это связано с тем, что скандийсодержа-щим сплавам приходится конкурировать как с традиционными алюминиевыми сплавами, стоимость которых существенно ниже, так и с другими конструкционными материалами, например, сталями, которые либо существенно дешевле (в случае простых углеродистых), либо такие же по стоимости (в случае сильнолегированных нержавеющих). Данное обстоятельство существенно ограничивает рынок скандийсодержащих алюминиевых материалов и, как следствие, ограничивает рынок скандийсодержащего сырья, что держит цены на высоком уровне. Тем не менее, как показал наш анализ, использование скандия в сплавах Д!-Мд может быть перспективным для ряда отраслей в случае снижения стоимости полуфабрикатов до уровня на 15-25 % дороже, чем обычные сплавы Д!-Мд типа АМг5. Такого снижения стоимости можно добиться за счет организации экосистемы алюминие-во-скандиевых продуктов, проект по созданию которой успешно реализуется в РУСАЛ.
Создание экосистемы основано на трех основных направлениях:
- создание и внедрение технологий по извлечению оксида скандия из красных шламов;
- организация собственного производства лигатуры из оксида;
- разработка и промышленное освоение экономнолегированных материалов.
По разным источникам, от 40 до 70 % мировых запасов скандия сконцентрировано в бокситах, причем на глиноземных заводах ОК РУСАЛа перерабатываются бокситы, более богатые по скандию, чем на предприятиях других производителей глинозема. При переработке бокситов по способу Байера скандий дополнительно концентрируется в минеральном остатке после выщелачивания, так называемом красном шламе. Это делает красный шлам экономически перспективным скандий-содержащим сырьем. Только на глиноземных заводах РУСАЛа ежегодно образуется около 7 млн т красного шлама, содержащего более 500 т оксида скандия. Это в 30 раз больше, чем мировой объем потребления оксида скандия сегодня.
Компания РУСАЛ разработала передовую экологически безопасную технологию извлечения скандия из красного шлама. Она гармонично встраивается в глиноземное производство, не приводя к образованию дополнительных стоков и отходов. В технологическом процессе в качестве одного из ключевых реагентов используется углекислый газ из дымовых газов печей, что позволяет значительно снизить выбросы С02 в атмосферу.
Технологический процесс извлечения скандия из красного шлама апробирован в опытно-промышленном масштабе на одном из глиноземных заводов Компании. Процесс позволяет извлекать скандий с низкими операционными затратами за счет минимизации расхода реагентов и материалов и повышения степени извлечения скандия в продукт. Промежуточный продукт извлечения скандия - концентрат, произведенный на опытно-промышленном участке, очищается от примесей с получением оксида скандия чистотой 99,9 %. Данный продукт направляется на производство алюминиево-скан-диевых лигатур (А!Бс2), из которых в дальнейшем получают скандийсодержащие сплавы.
Также перед нами стоит задача максимально снизить затраты на производство скандий-содержащей продукции, чтобы сделать ее доступной для ряда отраслей, в которых она практически не используется из-за высоких цен на исходное сырье (лигатуры и сплавы). Данная задача была успешно выполнена с помощью разработки передовых технических решений по объединению извлекаемого из красного шлама скандия с потоком производимого на ГЗ металлургического глинозема, что позволяет получить принципиально новый, «премиальный» продукт - БсА!ит1па® (глинозем, модифицированный скандием). Содержание оксида скандия в БсА!ит1па® может варьироваться в широком диапазоне в зависимости от требований Заказчика.
Разработка такого продукта в перспективе позволит использовать его при производстве А!-Бс-сплавов в промышленных электролизерах, заменяя питание электролизера глиноземом на БсА!ит1па®. В настоящее время проведены лабораторные эксперименты по получению сплава А!-Бс методом электролиза в криолит-глиноземных расплавах промышленного состава. Подтверждена принципиальная возможность получения А!-Бс-сплава с содержанием 0,5 % Бс. Определена необходимая для получения сплава разность концентраций скандия в электролите и металле. Себестоимость А!-Бс-сплавов, полученных из БсА!ит1па, может быть в несколько раз ниже себестоимости сплавов, получаемых по стандартной технологии, за счет:
- более низкой относительно оксида скандия себестоимости производства БсА!ит1па® (в пересчете на оксид скандия/скандий);
- отсутствия затрат на технологический передел по производству скандиевых лигатур;
- отсутствия операционных затрат на кристаллизацию лигатур в случае использования сплава А!-Бс, вылитого из электролизеров в жидком виде.
РУСАЛ обладает обширными теоретическими знаниями и уникальным практическим опытом применения т.н. «гибридных» (электролиз + металлотермия) технологий получения сплавов и лигатур. В частности, такая технология реализована при производстве лигатур А!-Бс в расплавах системы NaF-KF-AlFз,
а02, МПа
Содержание Бс, %
Рис. 1 Зависимость предела текучести сплава AlMg5Mn от содержания скандия в листах
что позволяет производить продукт с низкой себестоимостью, использовать в производстве различные соединения скандия - оксиды, фториды, фторскандиат натрия. Также несомненными преимуществами «гибридной» технологии являются отсутствие отходов производства в виде отработанного флюса и высокая степень извлечения скандия в лигатуру.
В области новых сплавов основной упор в исследованиях был сделан на сплавах Д!-Мд ввиду их довольно широкого применения. Для обеспечения требуемых параметров экономической эффективности основной идеей при разработке сплавов являлся подбор комплексной добавки, которая по своей эффективности могла бы заменить часть скандия. Как показали наши исследования, зависимость предела текучести от содержания скандия имеет нелинейный характер, и максимальный темп упрочнения наблюдается в области малых концентраций (рис. 1).
Эти исследования легли в основу разработки двух композиций алюминиевых сплавов,
которым были присвоены марки 1580 и 1581. Сплавы разработаны на основе материала марки 5083, который широко применяется в судостроении и строительстве из-за высоких показателей прочности и коррозионной стойкости. Сплавы отличаются друг от друга количеством скандия: в сплаве 1580 содержится 0,1 % Бс, тогда как в сплаве 1581 его содержание снижено до 0,03 %. При сравнении с существующими коммерческими сплавами удалось снизить содержание скандия в 2 и 6 раз соответственно, что обеспечило пропорциональное снижение стоимости. При этом оба сплава сохранили повышенные прочностные свойства (табл. 1), характерные для скандийсодержащих материалов без потери технологических характеристик. Оба материала были успешно освоены в виде литья слитков на заводах РУСАЛ, а производство полуфабрикатов - на отечественных и зарубежных прокатных и экструзионных заводах.
С точки зрения позиционирования данная линейка материалов предназначена для различных отраслей промышленности в зависимости от технических требований к материалам и экономической эффективности от применения. Из табл. 1 явно следует, что даже введение 0,03 % Бс позволяет обеспечить значительное повышение прочностных характеристик. При необходимости использования более прочного сплава целесообразно рассматривать применение материала уже с 0,1 % Бс.
Анализ различных отраслей машиностроения показывает, что ряд высокотехнологичных отраслей, таких как космос или авиация, готовы применять новые материалы, обеспечивающие снижение веса даже при условии их большей стоимости по сравнению с традиционными аналогами. Основным критерием при выборе того
Таблица 1 Сравнение характеристик листов из различных алюминиевых сплавов
Свойства 1581 5083 1580 АМг6 1201
Вид т/о Отжиг (М) Отжиг (О) Отжиг (М) Отжиг (М) ИС (Т1)
ств, МПа 350 305 390 315 420
ст02, МПа 205 140 280 160 330
85, % 15 15 15 15 8
Коррозионная стойкость Высокая Высокая Высокая Высокая Удовл.
или иного сплава является расчет экономического эффекта от его использования, и, как показала практика применения сплава типа 1570, даже эксклюзивные дорогие решения могут быть успешно внедрены в конструкцию. Есть также опыт компаний Airbus и Aleris, которые провели длительные исследования и показали преимущества использования сплава 5028 (содержит около 0,17 % Sc) в сварных панелях фюзеляжа. Тем не менее значительно более высокая стоимость по сравнению с традиционно применяемым сплавом 2024 (аналог сплава Д16) не позволила внедрить скандийсодержа-щий материал серийно в конструкцию лайнера.
Поэтому опробование сплава 1580 началось с оценки перспектив его использования в космической технике. Как видно из сравнения сплавов, более высоколегированный скандием материал может конкурировать со сплавом Al-Cu, при этом по свариваемости и коррозионной стойкости магналии обладают преимуществом перед медьсодержащим сплавом 1201. Кроме того, использование материала в отожженном состоянии позволяет упростить механическую обработку массивных изделий. Производство полуфабрикатов (кованых и катаных) было успешно освоено на Самарском металлургическом заводе.
Исследования технологичности показали, что характеристики материала при механической обработке и формообразовании в целом аналогичны таковым для широко распространенных сплавов Д16, АМг6, 1201 и др. Однако высокие показатели механических свойств сплава, отсутствие необходимости в проведении упрочняющей термообработки, высокая изотропность полуфабрикатов являются неоспоримыми преимуществами сплава 1580 по сравнению с 1201. Для использования в сварных конструкциях были проведены комплексные исследования по сварке методами ААрДЭС и ЭЛС. При этом для подтверждения возможности использования различных сварочных проволок были проведены испытания как со скандийсодержащими сплавами, так и традиционными на базе системы Al-Mg. Результаты сравнения характеристик сварных соединений представлены в табл. 2.
Высокие показатели прочности сварного соединения делают эти сплавы незаменимыми для ответственных конструкций, в которых ши-
Таблица 2
Характеристики сварных соединений листов толщиной 4,5 мм из сплава 1580
Свойства ААрДЭС ЭЛС
Марка проволоки СвАМгб Св1570 -
а™ МПа 355 365 365
KCUCB¡ кДж/м2 5,91 6,62 6,18
а^ град. 65 75 60
роко используется сварка. В настоящее время полуфабрикаты проходят паспортизацию для использования в изделиях космической техники, а сам сплав будет использоваться в перспективных космических программах, где он успешно заменит традиционный сплав АМг6.
В продолжение космической темы проволока из сплава 1580 была опробована при технологии печати методом WAAM (wire-arc additive manufacturing). За счет хороших литейных качеств из проволоки удалось получить образцы на растяжение, а также простейшие цилиндрические детали, при этом использование печати с последующей термической обработкой позволяет добиться предела текучести более 230 МПа в материале, представляющем собой переплавленную сварочную проволоку.
Сплав 1581, содержащий всего 0,03 % Sc, в свою очередь, был разработан под требования судостроителей, где основным критерием выбора материала помимо прочности и коррозионной стойкости является стоимость, так как алюминий в судостроении вынужден конкурировать со сталями, стоимость которых зачастую ниже. Малое содержание скандия позволило увеличить стоимость сплава всего на 700 долл./т при существенном повышении механических характеристик относительно базового сплава 5083. Исследования свариваемости материала подтвердили пропорциональное повышение прочности сварного соединения и уменьшенный размер зоны термического влияния, причем для сварки сплава также можно использовать стандартную проволоку, не содержащую скандий. Как показали расчеты европейских верфей, использование данного материала для легких скоростных алюминиевых судов позволит сократить толщину корпусных
деталей с 12 до 10 мм, что, в свою очередь, положительно скажется на расходе топлива.
Данный материал в настоящее время также проходит опробование у производителей железнодорожной техники, так как его технологичность и уровень свойств позволяют изготавливать из него конструкции грузовых вагонов, в частности хопперов, где широко применяется сварка как плавлением, так и в твердой фазе. Как показали предварительные расчеты, использование сплава 1581 взамен традиционного сплава Д!-Мд позволяет уменьшить толщину проката, из которого изготавливают монокок вагона, на 1-0,5 мм, что в совокупности может обеспечить снижение веса всей алюминиевой конструкции более чем на 250 кг без потери прочности и несущей способности, сохранив при этом сварное исполнение конструкции в целом.
В продолжение направления по созданию систем для перевозки грузов на базе сплава 1581 прорабатывается вопрос создания танка-контейнера для перевозки СПГ. Данная конструкция является свариваемой, поэтому важно использовать материал с высокой прочностью сварного соединения. С учетом криогенных температур алюминию в данных решениях приходится конкурировать с нержавеющей сталью, цена которой может быть выше скандийсодержащего сплава. В качестве примеров возможного использования сплава 1581 также являются различные резервуары: топливные, для сжатого воздуха (низкого давления) и пр. Сплав 1581 сохранил технологичность своей основной группы легирования, поэтому из него можно получать детали вытяжкой для формирования торцевых стенок. В настоящее время за рубежом проходит опробование материала для применения в воздушных топливных баках грузовых автомобилей (рис. 2). Согласно оценкам производителя, использование более прочного материала позволит снизить вес одного бака на 15 %.
Сплавы легли в основу созданной линейки БсД!ийоп®, они обладают повышенными характеристиками по сравнению с аналогами и предназначены для применения в различных отраслях промышленности. В основу позиционирования данного бренда легла описанная выше концепция экономного легирования, позволяющая обеспечить баланс между ценой и свойствами.
Рис. 2. Сварной бак легкового автомобиля, сделанный из листового проката сплава 1581 (Австрия)
Помимо деформируемых сплавов линейка БсД!иИоп® содержит также порошок для аддитивных технологий. В мировой практике был успешно опробован сплав, содержащий 0,8 % Бс. Однако, как показал анализ, экономическая эффективность его использования достаточно ограниченная, так как стоимость данного материала составляет несколько сотен долларов за килограмм, что связано как с большим содержанием скандия, так и с выходом годного при производстве порошка нужной фракции. В результате исследований был создан порошок марки РС-553 системы Д!-Мд-Бс, в котором за счет комплексного легирования содержание скандия было снижено до 0,3 % без значительного снижения показателей прочности. Использование совмещенного процесса отжига и старения позволяет обеспечить дисперсионное упрочнение за счет образования фаз типа Д!3 (Бс, X). Кроме того, скандий с другими переходными металлами обеспечивает эффект модифицирования структуры, приводящий к формированию мелких зерен (рис. 3), собирательная рекристаллизация которых не происходит в процессе отжига.
Комплексные испытания материала показали (табл. 3), что по своим характеристикам напечатанные изделия могут успешно конкурировать с традиционными литейными и деформируемыми изделиями, а отсутствие необходимости в закалке позволяет производить печать деталей со сложной геометрией без опасности
25 цш
Рис. 3. Микроструктура сплава РС-553 после печати:
а - СЭМ-изображение; б - EBБD-карта
поводок, вызываемых сильными внутренними напряжениями в процессе закалки.
Этот факт позволил рассматривать сплав РС-553 для изготовления различных деталей авиационно-космической техники, где данный материал и подходы по бионическому дизайну позволяют создавать облегченные детали. В качестве одного из первого опробования была проведена работа по оптимизации авиационного элемента механизации, который традиционно изготавливался фасонным литьем из сплава АК7ч.
Возможности бионического дизайна и повышенные прочностные характеристики сплава РС-553 открывают широкие возможности для его применения в авиационно-космической технике. Так, была проведена работа по оптимизации авиационного элемента механизации, работающего в сложных условиях знакопеременных нагрузок, с заменой традиционного литейного сплава АК7ч на инновационный аддитивный РС-
553. В результате была создана новая геометрия детали, легче исходной на 32 %, впоследствии изготовленная из порошка РС-553 посредством 3D-печати. Стендовые испытания подтвердили работоспособность нового концепта без разрушения до заданного количества циклов.
Симбиоз использования новых материалов, инновационных подходов к проектированию и современных технологий изготовления позволяет создавать детали и изделия, отвечающие растущим требованиям прочности, надежности и эффективности индустрии (рис. 4).
Заключение
Сформированная экосистема скандийсор-дежащих продуктов позволила обеспечить серийное промышленное освоение ряда коммерческих продуктов. Современное развитие науки и техники позволяет использовать скан-дийсодержащие алюминиевые сплавы для различных применений, включая те, которые еще несколько десятков лет назад казались фантастическими и малореализуемыми, такими как 3D-печать из порошков или проволок. Тем не менее, те эффекты, которые позволяет обеспечить скандий, сохраняются вне зависимости от типа технологии и способа обработки. Российскими исследователями сделан хоть и значительный, но пока еще первый шаг навстречу новым сплавам и мы уверены, что эти материалы будут находить все большее применение по мере совершенствования их составов и технологий получения.
Таблица 3 Свойства напечатанного сплава РС-553 после отжига в сравнении со сплавом Д16
Свойства РС-553 (отжиг) Д16АТ
ств, МПа 480 420
ст02, МПа 430 300
55, % 13,0 12,0
МНЦУ, МПа = 1, R = -1, N = 2И07), МПа 160 150
Плотность, г/см3 2,68 2,78
Рис. 4. Примеры деталей, напечатанных с использованием скандийсодержащего порошка РС-553
Преимущества, которые обеспечивает в алюминии даже малая добавка скандия, в совокупности с работами по оптимизации технологий извлечения его оксида в ближайшем будущем позволят алюминию еще более успешно конкурировать с другими конструкционными материалами. В свою очередь, использование того задела, который накопили
российские ученые-материаловеды в рамках исследований по влиянию скандия на алюминиевые сплавы различных систем легирования, позволит создать еще более совершенные композиции, которые смогут удовлетворить потребителей не только в плане технического совершенства, но и экономической эффективности.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гуреева М.А., Грушко О.Е. Алюминиевые сплавы в сварных конструкциях современных транспортных средств // Машиностроение и инженерное образование. 2009. № 3 (20). С. 27-41.
2. Romhanji, Endre & Popovic, Miljana. (2006). Problems and prospect of Al-Mg alloys application in marine constructions. 12.
3. Yan J., Heckman N., Velasco L. et al. Improve sensitization and corrosion resistance of an Al-Mg alloy by optimization of grain boundaries // Sci Rep. 2006. 6. 26870. https://doi.org/10.1038/srep26870.
4. Дриц М.Е., Торопова Л.С., Быков Ю.Г. Влияние РЗМ на механические свойства сплава Al -6,5 % Mg // МиТОМ. 1980. № 10. С. 35.
5. Johansen A. Microstructures and properties of aluminiummagnesium alloys with additions of manganese, zirconium and scandium. - Trondheim: Norwegian University of Science and Technology, 2000. - 230 p.
6. Wang F., Qiu D., Liu Z.-L., Taylor J., Easton M., Zhang M. Crystallographic study of Al3Zr and Al3Nb as grain refiners for Al alloys // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014. Vol. 24. No. 7. Р. 2034-2040.
7. Елагин В.И. Легирование деформированных алюминиевых сплавов переходными металлами. - М.: Металлургия, 1975. - 321 с.
8. Taendl J., Orthacker A., Amenitsch H., Kothleit-ner G., Poletti C. Influence of the degree of scandium supersaturation on the precipitation kinetics of
rapidly solidified Al-Mg-Sc-Zr alloys // Acta Materia-lia. 2016. Vol. 117. Р. 43-50.
9. Huang H., Jiang F., Zhou J., Wei L., Qu J., Liu L. Effects of Al3(Sc,Zr) and Shear Band Formation on the Tensile Proper ties and Fracture Behavior of Al - Mg -Sc - Zr Alloy // Journal of Materials Engineering and Performance. 2015. Vol. 24. Iss. 11. Р. 4244-4252.
10. Елагин В.И., Захаров В.В., Ростова Т.Д., Филатов Ю.А. Структура и свойства деформированных полуфабрикатов из алюминиевых сплавов, легированных скандием // Технология легких сплавов. 1991. № 12. С. 21-28.
11. Захаров В.В. О совместном легировании алюминиевых сплавов скандием и цирконием // Металловедение и термическая обработка металлов. 2014. № 6. С. 3-8.
12. Booth-Morrison C., Dunand D.C., Seidman D.N. Coarsening resistance at 400 °C of precipitation-strengthened Al-Zr-Sc-Er alloys // Acta Materialia. 2011. Vol. 59. Iss. 18. P. 7029-7042.
13. Rajinikanth V., Jindal V., Akkimardi V.G., Ghosh M., Venkateswarlu K. Transmission electron microscopy studies on the effect of strain on Al and Al - 1 % Sc alloy // Scripta Mater. 2007. Vol. 57. P. 425-428.
14. Toropova L.S., Eskin D.G., Kharakterova M.L., Dobatkina T.V. Advances in Aluminum Alloys Containing Scandium. - Amsterdam: Gordon and Breach Science publishers, 1998.
15. Дриц М.Е., Торопова Л.С., Быков Ю.Г., Елагин В.И., Филатов Ю.А. Структура и свойства сплавов Al-Sc и Al-Mg-Sc / В кн.: Металлургия и металловедение цветных металлов. - М.: Наука, 1982. С. 213-223.
16. Yuliang Zhao, Weiwen Zhang, Billy Koe, Wenjia Du, Mengmeng Wang, Weilin Wang, Elodie Boller, Alexander Rack, Zhenzhong Sun, Da Shu, Baode Sun, Jiawei Mi. Multiscale characterization of the nu-cleation and 3D structure of Al3Sc phases using electron microscopy and synchrotron X-ray tomography // Materials Characterization. 2020. Vol. 164. 2020.
17. Chaomin Zhang, Yong Jiang, Fuhua Cao, Tao Hu, Yiren Wang, Dengfeng Yin. Formation of coherent, core-shelled nano-particles in dilute Al-Sc-Zr alloys from the first-principles // J. Mater. Sci. Technol. 2019. № 35(5). Р. 930-938.
18. Harada Y., Dunand David. Microstructure of l3Sc with ternary transition-metal additions // Materials Science and Engineering: A. 2002. 329. Р. 686-695. 10.1016/S0921-5093(01)01608-2
19. Wong Matthew J. Development of precipitation hardenable Al-Sc-Zr-Hf quaternary alloys through thermodynamic modeling, and room-temperature and elevated temperature hardness // Master's Thesis. Michigan Technological University, 2014. https:// doi.org/10.37099/mtu.dc.etds/870.
20. Бронз А.В., Ефремов В.И., Плотников А.Д., Чернявский А.Г. Сплав 1570С - материал для герметичных конструкций перспективных многоразовых изделий РКК «Энергия» // Космическая техника и технологии. 2014. № 4 (7). С. 62-67.
REFERENCES
1. Gureyeva M.A., Grushko O.Ye. Alyuminiyevyye splavy v svarnykh konstruktsiyakh sovremennykh transportnykh sredstv // Mashinostroyeniye i inzhener-noye obrazovaniye. 2009. № 3 (20). S. 27-41.
2. Romhanji Endre & Popovic Miljana. (2006). Problems and prospect of Al-Mg alloys application in marine constructions. 12.
3. Yan J., Heckman N., Velasco L. et al. Improve sensitization and corrosion resistance of an Al-Mg alloy by optimization of grain boundaries // Sci Rep. 2006. 6. 26870. https://doi.org/10.1038/srep26870.
4. Drits M.Ye., Toropova L.S., Bykov Yu.G. Vliyaniye RZM na mekhanicheskiye svoystva splava Al - 6.5 % Mg // MiTOM. 1980. № 10. S. 35.
5. Johansen A. Microstructures and properties of aluminium-magnesium alloys with additions of manganese, zirconium and scandium. - Trondheim: Norwegian University of Science and Technology, 2000. - 230 p.
6. Wang F., Qiu D., Liu Zhi-lin., Taylor J., Easton M., Zhang Ming-xing. Crystallographic study of Al3Zr and Al3Nb as grain refiners for Al alloys // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014. Vol. 24. No. 7. P. 2034-2040.
7. Yelagin V.I. Legirovaniye deformirovannykh alyu-miniyevykh splavov perekhodnymi metallami. - M.: Metallurgiya, 1975. - 321 s.
8. Taendl J., Orthacker A., Amenitsch H., Kothleit-ner G., Poletti C. Influence of the degree of scandium supersaturation on the precipitation kinetics of rapidly solidified Al-Mg-Sc-Zr alloys // Acta Materia-lia. 2016. Vol. 117. P. 43-50.
9. Huang H., Jiang F., Zhou J., Wei L., Qu J., Liu L. Effects of Al3(Sc,Zr) and Shear Band Formation on the Tensile Proper ties and Fracture Behavior of Al-Mg-Sc-Zr Alloy // Journal of Materials Engineering and Performance. 2015. Vol. 24. Iss. 11. P. 4244-4252.
10. Yelagin V.I., Zakharov V.V., Rostova T.D., Filatov Yu.A. Struktura i svoystva deformirovannykh polufabrikatov iz alyuminiyevykh splavov, legirovannykh skandiyem // Tekhnologiya lyogkikh splavov. 1991. № 12. S. 21-28.
11. Zakharov V.V. O sovmestnom legirovanii alyumini-yevykh splavov skandiyem i tsirkoniyem // Metallo-vedeniye i termicheskaya obrabotka metallov. 2014. № 6. S. 3-8.
12. Booth-Morrison C., Dunand D.C., Seidman D.N.
Coarsening resistance at 400 °C of precipitation-strengthened Al-Zr-Sc-Er alloys // Acta Materialia. 2011. Vol. 59. Iss. 18. P. 7029- 042.
13. Rajinikanth V., Jindal V., Akkimardi V.G., Ghosh M., Venkateswarlu K. Transmission electron microscopy studies on the effect of strain on Al and Al - 1 % Sc alloy // Scripta Mater. 2007. Vol. 57. P. 425-428.
14. Toropova L.S., Eskin D.G., Kharakterova M.L., Dobatkina T.V. Advances in Aluminum Alloys Containing Scandium. - Amsterdam: Gordon and Breach Science publishers, 1998.
15. Drits M.Ye., Toropova L.S., Bykov Yu.G., Yelagin V.I., Filatov Yu.A. Struktura i svoystva splavov Al-Sc i Al-Mg-Sc / V kn.: Metallurgiya i metallovedeniye tsvetnykh metallov. - M.: Nauka, 1982. S. 213-223.
16. Yuliang Zhao, Weiwen Zhang, Billy Koe, Wenjia Du, Mengmeng Wang, Weilin Wang, Elodie Boller, Alexander Rack, Zhenzhong Sun, Da Shu, Baode Sun, Jiawei Mi. Multiscale characterization of the nu-cleation and 3D structure of Al3Sc phases using electron microscopy and synchrotron X-ray tomography // Materials Characterization. 2020. Vol. 164. 2020.
17. Chaomin Zhang, Yong Jiang, Fuhua Cao, Tao Hu, Yiren Wang, Dengfeng Yin. Formation of coherent, core-shelled nano-particles in dilute Al-Sc-Zr alloys from the first-principles // J. Mater. Sci. Technol. 2019. № 35(5). P. 930-938.
18. Harada Y., Dunand D. Microstructure of Al3Sc with ternary transition-metal additions // Materials Science and Engineering: A. 2002. 329. P. 686-695. 10.1016/ S0921-5093(01)01608-2.
19. Wong Matthew J. Development of precipitation hardenable Al-Sc-Zr-Hf quaternary alloys through thermodynamic modeling, and room-temperature and elevated temperature hardness // Master's Thesis. Michigan Technological University, 2014. https:// doi.org/10.37099/mtu.dc.etds/870.
20. Bronz A.V., Yefremov V.I., Plotnikov A.D., Chernyavs-kiy A.G. Splav 1570S - material dlya germetichnykh konstruktsiy perspektivnykh mnogorazovykh izdeliy RKK «Energiya» // Kosmicheskaya tekhnika i tekhnolo-gii. 2014. № 4 (7). S. 62-67.
