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the mid-90’s, for instance, Kaiser Aluminium offered commercial
alloys for diverse applications, being rather successfulintheproductionofprofessionalbaseballbats.
As from the start of 2000, tubes for the frames of
high-performance competition bicycles have also been
offered in Al-Mg-Sc alloys, especially by some Italian producers,
known for their excellence in this segment. Some
applications provided startling results. For instance, figure
4 shows a frame by Spadabike, a manufacturer of city
bikes and “extreme” mountain bikes based in Tirano (near
Sondrio) well-known by bike fans. By using an Aluminium-Scandium
alloy, the frame shown weighs roughly 500
grams less than the corresponding frame made of a Scandium-free
alloy.
Table 1 shows the values of some mechanical properties of
alloys with limited additions of Scandium, highlighting the
effectofthisalloyingelementintheimprovementofthe
material’s tensile characteristics.
Figure 1:
Binary state
Al-Sc diagram
(Aluminium side)
Figura 1:
Diagramma
di stato binario
Al-Sc (lato
Alluminio)
scandium alloys as a filler. In these conditions, a sharp increase
in the working life of the welded parts can also be
recorded.
Such alloys have been used in the 80’s in special aeronautical
applications, some quite well-known, such as, strategic
details of the famous Soviet air force MIGs (figure 2).
During the past twenty years, occasionally, Al-Mg-Sc alloy
semis cropped up for more commonplace applications. In
Scandium and the Hi-Tech industry
Afteraperiodlastingafewyearswhentheywerequite
successful, Scandium alloy semis were abandoned and replaced
with materials which made the finished products
lessexpensive.Themainreasonofthelimiteduseofthese
alloys, in spite of the high performances of the finished
products and the commercial efforts of several industrialusers,isthehighcostofthemasteralloy,inturndue
Ricerca & Sviluppo
Scandiodaifanghirossidell’allumina
per leghe ad alta resistenza
Rusal ha concluso con successo
la sperimentazione del processo
di estrazione di Scandio dai fanghi
rossi della lavorazione dell’allumina.
Lo smelter degli Urali (UAZ) ha iniziato
la fornitura di ossido di Scandio
di purezza superiore al 99%,
con una drastica riduzione dei costi
di produzione
Una nota diffusa dal Rusal Engineering and Technology
Centre alla fine dell’agosto scorso ha annunciato l’esito
positivo di una sperimentazione che potrebbe dare nuovo
impulsoall’utilizzodellelegheAlluminio-Scandioadalta
resistenza in applicazioni complesse, penalizzate finora
dalcostoelevatodiquesteleghe.Rusalhacomunicatoinfattiche,superatiitestelafasedistart-up,l’unitàsperimentale
avviata presso lo smelter degli Urali (UAZ) nel
2013hainiziatolaproduzioneregolarediossidodiScandio
di elevata purezza estratto dai fanghi rossi, un residuo
della lavorazione dell’allumina.
La ricerca sull’uso dello Scandio quale alligante di leghe di
Alluminio è iniziata negli anni ’60-’70 del secolo scorso. Subito
sono apparsi gli effetti positivi dell’aggiunta di questo
elemento, sin dalle operazioni di fonderia primaria, dove lo
Scandio si comporta da efficace affinante del grano.
Comesipuòpoinotareneldiagrammadistatobinarioriportatoinfigura1,AlluminioeScandioformanouncomposto,
Al3 Sc. E’ relativamente semplice ottenere soluzioni
solide sature ad alta temperatura, che possono subire
tempra e trasformarsi in soluzioni solide soprassature dandoluogoaunprocessodiprecipitazioneindurenteperinvecchiamento
naturale e artificiale. La presenza di Scandionellalegahapoiunacapacitàcogenteconlozirconio.
Se si aggiungono anche piccole percentuali di quest’ultimo
elemento, per esempio in leghe 7xxx arricchite di piccolefrazionidiScandio,sipossonoottenerematerialicon
altissimatenacità,comemostralatabella1.
Altrivantaggiderivantidall’aggiuntadiScandio,inparticolare
a leghe delle famiglie 5xxx e 7xxx, sono inoltre:
October 2016 N° 05
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