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繁 据美刊《轻金属时代（LMA）》报道（Feb.2018，p.78），俄罗斯联合铝业公司（UC Rusal）拟在2018年完成对一个专业钪生产线项目的可行性研究，为此，在公司的一个铝电解厂内建一条从赤泥（Fed mud）提取氧化钪的生产线，这条中试线的建设投资为86.7万美元，然后用于生产纯钪。而钪则用于配制高档Al-Sc合金，铝-钪合金是一种新型高精材料，在航空航天器及其他工业器材制造中有着广泛的应用。
钪是一种稀土元素，是瑞典化学家尼尔逊1879年从硅铍钇矿与黑稀金矿中提取稀土时发现的，它的原子序数21，原子量44.9559，熔点1541℃，沸点2836℃，密度2.989g/cm3,是一种轻稀土金属密度最低的，仅比铝的密度大8.7%。
俄罗斯是世界钪生产和铝-钪合金开发的引领者，它们先后研制成功Al-Mg-Sc、Al-Zn-Mg-Sc、Al-Zn-Mg-Cu-Sc、Al-Zn-Li-Sc和Al-Cu-Li-Sc系列的近20个牌号的铝-钪合金。铝-钪合金的钪含量不高，钪是一种微量合金化元素，其含量为0.06%~0.40%，当前把凡含有钪合金的铝合金都通称铝-钪合金。钪在合金中虽不多，但它的作用可不小，首先它是铝及铝合金最强有力的晶粒细化剂，它的细化作用比任何其他元素的都强，比Ti、B及Zr的作用强得多，合金的晶粒及组织一细化，性能就会得到改善。与不含钪的合金相比，铝-钪合金有高的强度、塑性、韧性、抗蚀性与可焊性。
加入铝合金中的钪最好不超过0.36%，否则不但好处不明显，还可能产生负作用。由Al-Sc相图可知，铝端有一共晶反应：液体→Al+Al3Sc,0.5%Sc~0.6%Sc,655℃，此时，Sc在铝中的固溶体为0.27%，温度一下降，Sc在铝中的固溶度便急剧下降，627℃时为0.20%Sc，527℃时的固溶度则几乎为零，仅为0.07%Sc。
与铝平衡的相是Al3Sc(35.7%Sc),是在1427℃通过Al2Sc的包晶反应形成的。Al3Sc属立方晶格，晶胞中有4个原子。钪虽能较大地提高铝的强度性能，但在较高的温度下强度会下降，在327℃时，铝-钪合金的抗拉强度几乎与工业纯铝的相当，所以Al-Sc合金不宜在高温下工作，这是铝-钪合金不足之处。
铝-钪合金可以加工成所有的半成品，用于制造航空航天器、船舶舰艇、交通运输装备、电子器材、体育用品等的构件。俄罗斯研发的铝-钪合金简介如下。
Al-Mg-Sc系合金
俄罗斯现有的铝-钪合金有8种，它们大都是在原有的5xxx基础上加有少量的钪与锆，一般不超过0.55%，多数约为0.4%，还含有微量的Ti和Mn等。01570合金的Mg含量高，为5.3%~6.3%，含0.17%~0.35%Sc、0.2%~0.6%Mn、0.05%~0.15%Zr、0.01%~0.05%Ti，因为它的Mg含量高，为了降低镁的氧化，改善熔体特性，还可以加入0.05%B2。
01570合金还具有超塑性，有很好的可焊性，可用氩弧焊与电子束熔焊。在用01571焊接薄板时，其接头在有余高时，试验温度若为零下196℃~250℃，接头的抗拉强度与基体材料的相等；若无余高，则抗拉强度约为基体材料的85%。在非热处理可强化合金中，01570合金的焊接系数最高，已用这种合金焊接航天器结构件。俄罗斯在01570合金基础上，又研制成功01570C合金，它具有更好的综合性能，其板材已用制造大型客机蒙皮、高级乘人汽车覆盖件、游艇壳体等。
01571是一种焊丝合金，它的成分（质量%）：（5.5~6.5）Mg、（0.30~0.40）Sc、（0.1~0.2）Zr、（0.02~0.05）Ti，微量的稀土和硼。它的强度性能比01570合金的低，但塑性比01570合金的略高，半成品为线材，用于制造焊丝，焊接Al-Mg-Sc系及Al-Zn-Mg-Sc系合金。由于该合金含有微量Sc、Ti、Zr，能显著细化焊缝的组织与晶粒，降低焊缝形成热裂缝倾向，同时由于焊缝凝固速度很快，微量Sc、Zr、Ti最大限度溶入含Mg的铝中，在随后冷却过程中，以纳米级的Al（Sc，Zr）粒子与Al3Ti质点析出，可相当大地提高焊接接头的力学性能。
01545合金含4.0%Mg~4.5%Mg和微量Sc、Zr，由于此合金的Mg含量比01570合金低，所以它有好的压力加工性能与成形性能。尔后，俄罗斯又研制成功01545K合金，含4.2%Mg~4.8%Mg，它在液氢温度-253℃有很高的力学性能：抗拉强度Rm>600N/mm2、屈服强度>430N/mm2、伸长率A>35%。此合金主要用于焊接航天器发射火箭液氢、液氧贮箱，以及相应介质条件下的焊接构件。
01535合金含（3.5~4.2）%Mg和微量的Sc、Zr，含的Mg比01570合金和01545合金的低，因而合金的力学性能也相应地低，但它却有更高的塑性，有利于半成品的加工，成层脱落腐蚀和应力腐蚀开裂倾向也低，它的抗拉强度Rm >360N/mm2，屈服强度Rp0.2>290N/mm2，伸长率A>16%。01535合金主要用于低温介质容器及结构件的焊接，如液化气贮罐等。
01523合金约含2%Mg与微量的Sc、Zr，也可以说是一种含微量Sc与Zr的5051合金，有很好的抗蚀性、成形性和抗中子辐射性，但强度性能却比不含钪及锆的合金高。可用该合金焊接在高腐蚀介质中工作的构件，如H2S含量高的原油容器与输送管道，以及抗中子辐照的结构。
01515合金仅含约1%Mg与微量的Sc及Zr，它的热导率高，几乎与工业纯铝的相当，而它的强度性能又比1xxx合金的高不少，并有优秀的压力加工性能与成形性，是制造航空航器热交换器的良好材料。该合金在退火状态下的抗拉强度>260N/mm2、屈服强度>230N/mm2，伸长率>12%。
Al-Zn-Mg-Cu-Sc系合金
该系合金成型的有三种：01970合金、01975合金、01981合金。锌的含量为4.5%~5.5%，Mg的含量约2%，Zn/Mg的比值2.6，Cu含量0.35%~1.0％，（Sc+Zr）含量0.30%~0.35%，是一类可热处理强化的变形铝合金，在Al-Sc合金中是强度性能最高者。
01970合金的特点除有高的强度性能，还有特高的抗再结晶能力，这是此合金奇特的性能，即使进行过很强的冷变形，合金的开始再结晶温度也比固溶处理温度高，例如，冷变形率83%的板材，在450℃固溶处理与室温水淬后仍保持着完整的冷变形非再结晶组织。固溶处理与人工时效（T6）状态的力学性能：抗拉强度520N/mm2，屈服强度490N/mm2，伸长率A12%。
01975合金与01970合金的化学成分几乎相同，唯一不同之处是钪的含量很低，约为0.07%。它的特点是有优秀的塑性，挤压材可在挤压机上空冷淬火，时效（T5）后有高的力学性能，优秀的抗剥落腐蚀和抗应力腐蚀性能，以及良好的可焊性能。由于01975合金的优秀综合性能，可用于大型薄壁空心型材挤压，是制造高速列车、地铁车厢、桥梁结构的上乘材料。
01975合金挤压型材（30mm厚）时效后的力学性能：抗拉强度550N/mm2，屈服强度510N/mm2，伸长率13%。
01981合金是俄罗斯研制的一种新型含铜的Al-Zn-Mg-Sc系合金，它有高的强度与弹性模量、低的各向异性和优良的断裂韧性，其性能与7055合金的相当，是一种后起之秀的航空航天材料。
Al-Mg-Li-Sc系合金
这类合金是一种新型的铝合金，既含有锂又含有钪，兼有铝-锂合金与铝-钪的特点。在铝-锂合金（Al-5.5Mg-2Li-0.15Zr）01420基础上添加微量钪就形成了含Li+Sc的一类新型合金01421与01423。
Al-Mg-Li-Sc合金同铝-锂合金一样，应在惰性气体氩或氦保护下熔炼与铸造，或在真空炉内熔炼。这两种合金的密度约为2.5g/cm3，是铝合金中最轻的，已成功应用于航空航天器制造。
Al-Cu-Li-Sc系合金
俄罗斯研发的Al-Cu-Li-Sc系合金有01460合金和01464合金，前者的成分为Al-3Cu-2Li-（0.2~0.3）（Sc+Zr），后者是在01460合金基础上的发展。01460合金有良好的可焊性和优秀的低温性能，室温抗拉强度为550N/mm2、伸长率为7%，而液氢温度时则分别上升到680N/mm2和10%，俄罗斯已用此合金厚板焊接航天器发射火箭液氢和液氧燃料箱。
01464合金是01460合金的发展，它的密度为2.65g/cm3，正弹性模量75GN/mm2，经形变热处理后，合金同时具有优良的强度性能、塑性、抗蚀性、可焊性、冲击韧性和抗裂性，还有较高的热稳定性，可在120℃长期工作，是一种新型的航空航天器材料。
中国有关院校与科研院所对铝-钪合金作了一些研究，取得了不少成就，但是还不够，仍属“跟跑”的，仍是铝工业应补的短板，宜在2025年前形成有中国特色的Al-Sc合金体系，成为这类合金开发、生产与应和领跑者。目前，商业化生产这类合金的除俄罗斯联合铝业公司外，还有爱励铝业公司（Arelis）科布伦茨（Koblenz）轧制厂。
中国有世界丰富的稀土金属储量，每年提取氧化铝废弃的赤泥占全世界的56%，其中含有微量的钪，都为提取钪与发展铝-钪合金提供了雄厚的物资基础。
