1、钪元素符号是Sc,原子序数是21。单质钪是一种柔软、银白色的过渡金属,常跟钆、铒等混合存在,产量很少,在地壳中的含量约为0.0005%。熔点1541,沸点2830,密度2985kg/m3 。 单质形式的钪,已经被大量应用于铝合金的掺杂。在铝中只要加入千分之几的钪就会生成Al3Sc新相,对铝合金起变质作用,使合金的结构和性能发生明显变化。加入0.2%0.4%的Sc可使合金的再结晶温度提高150200,且高温强度、结构稳定性、焊接性能和抗腐蚀性能均明显提高,并可避免高温下长期工作时易产生的脆化现象。高强高韧铝合金、新型高强耐蚀可焊铝合金、新型高温铝合金、高强度抗中子辐照用铝合金等,在航天、航空、舰
2、船、核反应堆以及轻型汽车和高速列车等方面具有非常诱人的开发前景。钪也是铁的优良改化剂,少量钪可显著提高铸铁的强度和硬度。另外,钪还可用作高温钨和铬合金的添加剂。因为钪具有较高熔点,而其密度却和铝接近,也被应用在钪钛合金和钪镁合金这样的高熔点轻质合金上,但是因为价格昂贵,一般只有航天飞机和火箭等高端制造业才会使用。在铁水中加入少量的钪,可以明显改善铸铁的组织和性能。因为钪可以净化铁水,改变石墨形态,细化共晶团,在提高铸铁的铸造性能的同时改善和提高铸铁的常温和高温性能。改变铸铁中的石墨形态。钪不仅能使铸铁中的石墨细化,而且能使其变成蠕虫状或者球状。细化共晶团。钪与硫、氧等元素反应后生成高熔点的硫化
3、物和氧化物,这些反应物在铁水的状态下,均以固相质点的形式存在,一部分上浮至渣中,净化铁液,一部分留在铁水中以外来核心的形式存在,促进了铁水结晶,使其单位体积的共晶团数量大大增加,共晶团的细化能明显改善铸铁性能。中和反球化元素。反球化元素大体上分为两类,一类是消耗型如硫、氧、硒等,它们与钪的反应生成的化合物一部分上浮至渣中,一部分留在铁水中起到外来核心的作用;第二类是晶界偏析型如锡、钛、硼等,它们富集在共晶团边界上,促进碳在共晶后期结晶成畸变的枝晶状石墨。如果这些元素浓度大,也可以在共晶中期就促使石墨畸变,形成团块状或厚片状石墨。钪可以和这些元素反应生成高熔点的化合物,从而消除和减轻它们因晶间偏析而造成石墨畸变的危害。减轻铸铁白口化程度的影响。在铸铁中加入少量的钪元素,可以大大减轻白口化倾向或消除白口。改善和提高铸铁的常温和高温性能。试验结果显示采用钪元素进行变质处理,能有效提高铸铁性能30%以上。提高铸铁高温抗氧化性能。钪元素富集在晶界处,可以阻止氧向基体深层入侵,防止基体氧化,同时由于钪元素的存在,可使氧化皮和基体的附着力增加,提高其高温抗氧化的能力。