Редкоземельный металл скандий — один из самых распространенных на земле, однако встречается он в малых концентрациях и сложно отделяется от руды. Добавки скандия позволяют существенно улучшить свойства алюминиевых сплавов, не упрочняемых термической обработкой.
Например, легирование скандием сплава алюминий-магний в 2-2,5 раза увеличивает предел его текучести при сохранении плотности и коррозионной стойкости. Скандий повышает качество сварного соединения сплавов, позволяя избежать трещин в сварных швах, и до 200% увеличивает усталостную долговечность металла.
Скандий также добавляют в высокопрочные алюминиево-литиевые сплавы и сплавы на основе системы Al-Zn-Mg-Cu в качестве модификатора и антирекристаллизатора с целью измельчения литого зерна.
Из-за высокой стоимости сплавы со скандием применяются преимущественно в космической отрасли, где их используют для производства сварных топливных баков, сварных конструкций приборных панелей, приборных отсеков и крупногабаритных штампосварных конструкций.
В России алюминиево-скандиевые сплавы используются для производства космических аппаратов «Фобос» и «Марс-96», конструкций, выпускаемых НПО С.А. Лавочкина, изделий ГРЦ «КБ им. Академика В.П. Макеева» и МКБ «Факел».
Алюминиевые сплавы с добавками скандия используются также в производстве высокопрочных элементов спортивного оборудования — например, теннисных ракеток, клюшек для гольфа, бейсбольных бит и велосипедных рам. Американская компания-производитель огнестрельного оружия Smith & Wesson производит револьверы с корпусом из скандиевых сплавов.
Благодаря высокой коррозионной стойкости и прочности алюминиево-скандиевые сплавы имеют большие перспективы в области производства труб для нефтегазовой отрасли, строительных конструкций для ферм, мостов, мачт и опор ЛЭП, могут использоваться в судостроении, автомобильной и железнодорожной отраслях, а также применяться для изготовления жидководородных топливных баков, используемых для работы при криогенных температурах.
Член Алюминиевой Ассоциации ОК РУСАЛ разработала технологию получения оксида скандия из красного шлама – побочного продукта глиноземного производства. В настоящее время специалисты компании работают над созданием экономнолегированного алюминиевого сплава с содержанием скандия не более 0,1%.
За счет доступа к сырьевой базе, внедрению современных технологий производства сплавов и использованию собственных лигатур компании удалось в два раза снизить стоимость выпуска сплавов с добавками скандия. После завершения проекта ОК РУСАЛ выведет на рынок новый продукт — плоские и цилиндрических слитки из новых алюминиево-скандиевых сплавов.
Алюминиевая Ассоциация ведет переговоры с потенциальными потребителями алюминиево-скандиевых сплавов.
