СУЧАСНІ ПІДХОДИ ДО ЗНИЖЕННЯ ВМІСТУ СКАНДІЮ У ВИСОКОМІЦНИХ СПЛАВАХ СИСТЕМИ Al–Mg: Procesi littâ, 2026, Vol 1 (163), 3-11
The article presents a comprehensive review of modern approaches to solving the problem of reducing the content of the scandium deficient modifier in high-strength aluminum alloys of the Al–Mg system using the example of the deformable alloys 1570 or 1545. Scandium is one of the most effective micro...
Збережено в:
| Дата: | 2026 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine
2026
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/305 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Casting Processes |
Репозитарії
Casting Processes| _version_ | 1859963290521698304 |
|---|---|
| author | Нарівський, А.В. Поливода, С.Л. Семенко, А.Ю. Твердохвалов, В.О. |
| author_facet | Нарівський, А.В. Поливода, С.Л. Семенко, А.Ю. Твердохвалов, В.О. |
| author_sort | Нарівський, А.В. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-03-17T17:45:51Z |
| description | The article presents a comprehensive review of modern approaches to solving the problem of reducing the content of the scandium deficient modifier in high-strength aluminum alloys of the Al–Mg system using the example of the deformable alloys 1570 or 1545. Scandium is one of the most effective microalloying elements, which ensures the formation of coherent dispersed particles of Al3Sc, which contribute to grain refinement, suppression of recrystallization and a significant increase in the mechanical properties of high-strength aluminum alloys. At the same time, the high cost of scandium limits its wide industrial application, which makes it urgent to find solutions for its, at least, partial replacement, without a noticeable loss of advantages from its addition. Based on the analysis of modern literary sources, the possibilities of partial or complete replacement of scandium due to microalloying with rare-earth and transition metals, in particular yttrium, erbium, lanthanum, as well as zirconium and indium, are considered. It is shown that yttrium and erbium, like scandium, are capable of forming coherent intermetallic phases with the L12 structure, which provide dispersion strengthening and stabilization of the microstructure. Particular attention is paid to the role of zirconium, which in combination with scandium forms thermally stable Al3(Sc,Zr) particles, which allows to significantly reduce the Sc content without significant loss of strength characteristics. The prospects of complex alloying of Sc–Y–Zr systems as an effective approach to optimizing the ratio of mechanical properties and cost of the Al-Mg alloy are substantiated. It is shown that reducing the scandium content while maintaining high strength, ductility and thermal stability opens up wide opportunities for the application of such alloys in the aviation, shipbuilding and transport industries. |
| first_indexed | 2025-09-24T17:41:15Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs2.localhost:article-305 |
| institution | Casting Processes |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-18T02:00:19Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs2.localhost:article-3052026-03-17T17:45:51Z CURRENT METHODS FOR MINIMIZING SCANDIUM IN HIGH-STRENGTH Al–Mg ALLOYS: Procesi littâ, 2026, Vol 1 (163), 3-11 СУЧАСНІ ПІДХОДИ ДО ЗНИЖЕННЯ ВМІСТУ СКАНДІЮ У ВИСОКОМІЦНИХ СПЛАВАХ СИСТЕМИ Al–Mg: Procesi littâ, 2026, Vol 1 (163), 3-11 Нарівський, А.В. Поливода, С.Л. Семенко, А.Ю. Твердохвалов, В.О. сплави системи Al–Mg модифікування мікролегування скандій ітрій цирконій рідкісноземельні метали дисперсійне зміцнення Al–Mg alloys modification microalloying scandium yttrium zirconium rare earth metals dispersion strengthening The article presents a comprehensive review of modern approaches to solving the problem of reducing the content of the scandium deficient modifier in high-strength aluminum alloys of the Al–Mg system using the example of the deformable alloys 1570 or 1545. Scandium is one of the most effective microalloying elements, which ensures the formation of coherent dispersed particles of Al3Sc, which contribute to grain refinement, suppression of recrystallization and a significant increase in the mechanical properties of high-strength aluminum alloys. At the same time, the high cost of scandium limits its wide industrial application, which makes it urgent to find solutions for its, at least, partial replacement, without a noticeable loss of advantages from its addition. Based on the analysis of modern literary sources, the possibilities of partial or complete replacement of scandium due to microalloying with rare-earth and transition metals, in particular yttrium, erbium, lanthanum, as well as zirconium and indium, are considered. It is shown that yttrium and erbium, like scandium, are capable of forming coherent intermetallic phases with the L12 structure, which provide dispersion strengthening and stabilization of the microstructure. Particular attention is paid to the role of zirconium, which in combination with scandium forms thermally stable Al3(Sc,Zr) particles, which allows to significantly reduce the Sc content without significant loss of strength characteristics. The prospects of complex alloying of Sc–Y–Zr systems as an effective approach to optimizing the ratio of mechanical properties and cost of the Al-Mg alloy are substantiated. It is shown that reducing the scandium content while maintaining high strength, ductility and thermal stability opens up wide opportunities for the application of such alloys in the aviation, shipbuilding and transport industries. У статті представлено комплексний огляд сучасних підходів до вирішення проблеми зниження вмісту скандію в алюмінієвих сплавах системи Al–Mg із вмістом магнію 4,5 –6,5 мас. %. Скандій є одним із найбільш ефективних мікролегуючих елементів, який забезпечує формування когерентних дисперсних частинок Al3Sc, що сприяють подрібненню зерна, пригніченню рекристалізації та суттєвому підвищенню механічних властивостей алюмінієвих сплавів. Водночас висока вартість скандію обмежує його широке промислове застосування, що зумовлює актуальність пошуку рішень для його принаймні часткової заміни без помітної втрати переваг від його додавання. На основі аналізу сучасних літературних джерел розглянуто можливості часткової або повної заміни скандію за рахунок мікролегування рідкісноземельними та перехідними металами (РЗМ та ПМ) цирконієм, ітрієм, ербієм, лантаном та індієм. Показано, що ітрій та ербій, як і скандій, здатні утворювати когерентні інтерметалідні фази зі структурою L12, які забезпечують дисперсійне зміцнення та стабілізацію мікроструктури. Особливу увагу приділено ролі цирконію, який у поєднанні зі скандієм формує термічно стабільні частки Al3(Sc,Zr), що дозволяє суттєво зменшити вміст Sc без суттєвої втрати характеристик міцності.Обґрунтовано перспективність комплексного легування систем Sc–Y–Zr як ефективного підходу до оптимізації співвідношення механічних властивостей і вартості сплавів Al–Mg. Показано, що зниження вмісту скандію при збереженні високої міцності, пластичності і термічної стабільності відкриває широкі можливості для застосування таких сплавів в авіаційній, суднобудівній і транспортній галузях. National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2026-03-17 Article Article application/pdf https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/305 10.15407/plit2026.01.003 Casting processes; Casting processes №1 (163) 2026; 3-11 Процеси лиття; Процеси лиття №1 (163) 2026; 3-11 2707-1626 0235-5884 uk https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/305/310 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | сплави системи Al–Mg модифікування мікролегування скандій ітрій цирконій рідкісноземельні метали дисперсійне зміцнення Нарівський, А.В. Поливода, С.Л. Семенко, А.Ю. Твердохвалов, В.О. СУЧАСНІ ПІДХОДИ ДО ЗНИЖЕННЯ ВМІСТУ СКАНДІЮ У ВИСОКОМІЦНИХ СПЛАВАХ СИСТЕМИ Al–Mg: Procesi littâ, 2026, Vol 1 (163), 3-11 |
| title | СУЧАСНІ ПІДХОДИ ДО ЗНИЖЕННЯ ВМІСТУ СКАНДІЮ У ВИСОКОМІЦНИХ СПЛАВАХ СИСТЕМИ Al–Mg: Procesi littâ, 2026, Vol 1 (163), 3-11 |
| title_alt | CURRENT METHODS FOR MINIMIZING SCANDIUM IN HIGH-STRENGTH Al–Mg ALLOYS: Procesi littâ, 2026, Vol 1 (163), 3-11 |
| title_full | СУЧАСНІ ПІДХОДИ ДО ЗНИЖЕННЯ ВМІСТУ СКАНДІЮ У ВИСОКОМІЦНИХ СПЛАВАХ СИСТЕМИ Al–Mg: Procesi littâ, 2026, Vol 1 (163), 3-11 |
| title_fullStr | СУЧАСНІ ПІДХОДИ ДО ЗНИЖЕННЯ ВМІСТУ СКАНДІЮ У ВИСОКОМІЦНИХ СПЛАВАХ СИСТЕМИ Al–Mg: Procesi littâ, 2026, Vol 1 (163), 3-11 |
| title_full_unstemmed | СУЧАСНІ ПІДХОДИ ДО ЗНИЖЕННЯ ВМІСТУ СКАНДІЮ У ВИСОКОМІЦНИХ СПЛАВАХ СИСТЕМИ Al–Mg: Procesi littâ, 2026, Vol 1 (163), 3-11 |
| title_short | СУЧАСНІ ПІДХОДИ ДО ЗНИЖЕННЯ ВМІСТУ СКАНДІЮ У ВИСОКОМІЦНИХ СПЛАВАХ СИСТЕМИ Al–Mg: Procesi littâ, 2026, Vol 1 (163), 3-11 |
| title_sort | сучасні підходи до зниження вмісту скандію у високоміцних сплавах системи al–mg: procesi littâ, 2026, vol 1 (163), 3-11 |
| topic | сплави системи Al–Mg модифікування мікролегування скандій ітрій цирконій рідкісноземельні метали дисперсійне зміцнення |
| topic_facet | сплави системи Al–Mg модифікування мікролегування скандій ітрій цирконій рідкісноземельні метали дисперсійне зміцнення Al–Mg alloys modification microalloying scandium yttrium zirconium rare earth metals dispersion strengthening |
| url | https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/305 |
| work_keys_str_mv | AT narívsʹkijav currentmethodsforminimizingscandiuminhighstrengthalmgalloysprocesilitta2026vol1163311 AT polivodasl currentmethodsforminimizingscandiuminhighstrengthalmgalloysprocesilitta2026vol1163311 AT semenkoaû currentmethodsforminimizingscandiuminhighstrengthalmgalloysprocesilitta2026vol1163311 AT tverdohvalovvo currentmethodsforminimizingscandiuminhighstrengthalmgalloysprocesilitta2026vol1163311 AT narívsʹkijav sučasnípídhodidoznižennâvmístuskandíûuvisokomícnihsplavahsistemialmgprocesilitta2026vol1163311 AT polivodasl sučasnípídhodidoznižennâvmístuskandíûuvisokomícnihsplavahsistemialmgprocesilitta2026vol1163311 AT semenkoaû sučasnípídhodidoznižennâvmístuskandíûuvisokomícnihsplavahsistemialmgprocesilitta2026vol1163311 AT tverdohvalovvo sučasnípídhodidoznižennâvmístuskandíûuvisokomícnihsplavahsistemialmgprocesilitta2026vol1163311 |