Legure aluminijum-litijum
Legure aluminijum-litijum (Al–Li legure) su skup legura aluminijuma i litijuma, često uključujući bakar i cirkonijum. Pošto je litijum elementarni metal najmanje gustine, ove legure su znatno manje guste od aluminijuma. Komercijalne legure Al–Li sadrže do 2,45% litijuma po masi.[1]
Kristalna struktura
urediLegiranje sa litijumom smanjuje strukturnu masu putem tri efekta:
- Premeštaj
- Atom litijuma je lakši od atoma aluminijuma; svaki atom litijuma tada pomera jedan atom aluminijuma iz kristalne rešetke dok održava strukturu rešetke. Svaki 1% masenog dodatka litijuma aluminijumu smanjuje gustinu nastale legure za 3% i povećava krutost za 5%.[1] Ovaj efekat funkcioniše do granice rastvorljivosti litijuma u aluminijumu, koja iznosi 4,2%.
- Stvrdnjavanje
- Uvođenje druge vrste atoma u kristal napreže rešetku, što pomaže u blokiranju dislokacija. Dobijeni materijal je tako jači, što omogućava da se manje koristi.
- Stvrdnjavanje precipitacijom
- Kada se pravilno odleži, litijum formira metastabilnu Al3Li fazu (δ') sa koherentnom kristalnom strukturom.[2] Ovi precipitati ojačavaju metal ometajući kretanje dislokacije tokom deformacije. Međutim, precipitati nisu stabilni, i mora se voditi računa da se spreči prekomerno starenje sa formiranjem stabilne AlLi (β) faze.[3] Ovo takođe proizvodi zone bez taloga (PFZ) tipično na granicama zrna i može smanjiti otpornost legure na koroziju.[4]
Kristalna struktura za Al3Li i Al–Li, iako je zasnovana na FCC kristalnom sistemu, veoma se razlikuje. Al3Li pokazuje strukturu rešetke gotovo iste veličine kao čisti aluminijum, osim što su atomi litijuma prisutni u uglovima jedinične ćelije. Struktura Al3Li je poznata kao AuCu3, L12 ili Pm3m[5] i ima parametar rešetke od 4,01 Å.[3] Al–Li struktura je poznata kao struktura NaTl, B32 ili Fd3m[6], koja je napravljena i od litijuma i od aluminijuma, pretpostavljajući dijamantske strukture i ima parametar rešetke od 6,37 Å. Interatomski razmak za Al–Li (3,19 Å) je manji od čistog litijuma ili aluminijuma.[7]
Reference
uredi- ^ а б Joshi, Amit. „The new generation Aluminium Lithium Alloys” (PDF). Indian Institute of Technology, Bombay. Metal Web News. Архивирано из оригинала (PDF) 28. 9. 2007. г. Приступљено 2008-03-03.
- ^ Starke, E. A.; Sanders, T. H.; Palmer, I. G. (20. 12. 2013). „New Approaches to Alloy Development in the Al–Li System”. JOM: The Journal of the Minerals, Metals & Materials Society (објављено август 1981). 33 (8): 24—33. ISSN 1047-4838. OCLC 663900840. doi:10.1007/BF03339468.
- ^ а б Mahalingam, K.; Gu, B. P.; Liedl, G. L.; Sanders, T. H. (фебруар 1987). „Coarsening of [delta]'(Al3Li) Precipitates in Binary Al–Li Alloys”. Acta Metallurgica. 35 (2): 483—498. ISSN 0001-6160. OCLC 1460926. doi:10.1016/0001-6160(87)90254-9.
- ^ Jha, S. C.; Sanders, T. H.; Dayananda, M. A. (фебруар 1987). „Grain Boundary Precipitate Free Zones in Al–Li Alloys”. Acta Metallurgica. 35 (2): 473—482. ISSN 0001-6160. OCLC 1460926. doi:10.1016/0001-6160(87)90253-7.
- ^ „Crystal Lattice Structures: The Cu3Au (L12) Structure”. Naval Research Laboratory (NRL) Center for Computational Materials Science. 21. 10. 2004. Архивирано из оригинала 6. 4. 2010. г.
- ^ „Crystal Lattice Structures: The NaTl (B32) Structure”. Naval Research Laboratory (NRL) Center for Computational Materials Science. 17. 2. 2007. Архивирано из оригинала 12. 6. 2011. г.
- ^ Kishio, K.; Brittain, J. O. (1979). „Defect structure of [beta]-LiAl”. Journal of Physics and Chemistry of Solids. 40 (12): 933—940. Bibcode:1979JPCS...40..933K. ISSN 0038-1098. OCLC 4926011580. doi:10.1016/0022-3697(79)90121-5.
Literatura
uredi- Grushko, Olga; Ovsyannikov, Boris; Ovchinnokov, Viktor (2016). Eskin, D. G., ур. Aluminum-Lithium Alloys: Process Metallurgy, Physical Metallurgy, and Welding. Advances in metallic alloys. 8. CRC Press/Taylor & Francis Group. ISBN 9781498737173. OCLC 943678703. doi:10.1201/9781315369525.
- Eswara Prasad, N.; Gokhale, Amol A.; Wanhill, R. J. H., ур. (2014). Aluminum-Lithium Alloys: Processing, Properties, and Applications. Elsevier/Butteworth-Heinemann (објављено 20. 9. 2013). ISBN 978-0-12-401698-9. OCLC 871759610. doi:10.1016/C2012-0-00394-8.
Spoljašnje veze
uredi- Richardson, Mike (14. 10. 2012). „Lithium cures the woes of aluminium producers”. Aerospace Manufacturing. OCLC 907578912. Архивирано из оригинала 9. 3. 2019. г.
- „Will Aluminum-Lithium Beat Composites for Narrow Body Airliners?”. GLG News. 18. 10. 2010. Архивирано из оригинала 7. 3. 2019. г. Приступљено 7. 3. 2019 — преко AirInsight Group, LLC.