Алюминиевая лигатура

Алюминиевая лигатура: виды, составы и применение в металлургии

Алюминиевая лигатура — это вспомогательный сплав на основе алюминия с легирующими элементами, используемый для введения добавок в расплавленный металл. Применение лигатур позволяет точно дозировать легирующие компоненты и обеспечивает их равномерное распределение в объёме расплава. Технические требования к лигатурам алюминиевым регламентирует ГОСТ Р 53777-2010.

Лигатуры предназначены для легирования и модифицирования при производстве деформируемых и литейных алюминиевых сплавов. В зависимости от функции различают лигатуры-измельчители зерна, лигатуры-модификаторы эвтектики и лигатуры для корректировки химического состава расплава.

Лигатура алюминий-титан-бор (AlTi5B1) для измельчения зерна

Лигатура AlTi5B1 (другие обозначения: AlTiB 5/1, АТБ 5-1, алтибор) — универсальный модификатор для измельчения зернистой структуры алюминия и его сплавов. Номинальный химический состав: титан 5%, бор 1%, остальное — алюминий. По ГОСТ Р 53777-2010 допустимые пределы содержания титана составляют 4,5–5,5%, бора — 0,9–1,1%.

Принцип действия лигатуры AlTi5B1 основан на введении в расплав дисперсных интерметаллидных частиц диборида титана (TiB₂) и алюминида титана (TiAl₃). Эти частицы служат центрами кристаллизации, что приводит к многократному увеличению количества зародышей и, как следствие, измельчению зерна слитка. Размер столбчатых кристаллов уменьшается с 2500 мкм до 200 мкм после модифицирования.

Норма расхода лигатуры AlTi5B1 зависит от типа продукции: для слитков под экструзию — 0,5–2 кг на тонну расплава, для слитков под прокатку — 0,5–1,5 кг/т, для литейных силуминов — 1–5 кг/т в зависимости от марки сплава. Температура обработки расплава — 710–760 °C, время растворения прутковой лигатуры — 1–2 минуты.

Лигатура алюминий-стронций (AlSr) — модификатор эвтектики

Лигатура AlSr (алюминий-стронций) предназначена для модифицирования структуры эвтектики в литейных алюминиево-кремниевых сплавах (силуминах) с содержанием кремния 6–12%. Под действием стронция пластинчатая форма Al-Si эвтектики трансформируется в зернистую (глобулярную), что улучшает механические свойства отливок.

Модифицирование лигатурой AlSr во многих случаях эффективнее обработки натрием: стронций не склонен к угару и не повышает газоусадочную пористость материала. Оптимальная добавка — 100–150 ppm стронция, что повышает пластичность сплава примерно вдвое. Время эффективного действия модификатора — до 4–6 часов.

Другие марки алюминиевых лигатур

Лигатура алюминий-скандий (AlSc)

Алюминиево-скандиевая лигатура используется для получения высокопрочных сплавов авиационного и космического назначения. Скандий измельчает структуру и повышает прочностные характеристики при сохранении пластичности. Применение ограничено высокой стоимостью скандия.

Лигатура алюминий-бор (AlB) для электротехнических сплавов

Лигатура AlB применяется в электротехнической промышленности для повышения электропроводности алюминия. Бор связывает примеси переходных металлов (титан, ванадий, хром), снижающие электропроводность, в нерастворимые бориды.

Лигатура алюминий-цирконий (AlZr)

Лигатура AlZr используется для повышения температуры рекристаллизации алюминиевых сплавов и улучшения их термостойкости. Цирконий образует дисперсные частицы Al₃Zr, препятствующие росту зёрен при нагреве.

Лигатура алюминий-бериллий (AlBe5)

Лигатура AlBe5 (российский аналог — АБ1) применяется для производства бериллийсодержащих алюминиевых сплавов и для уменьшения окисления магниевых сплавов. Бериллий снижает образование оксидной плёнки на поверхности расплава. Работа с бериллийсодержащими лигатурами требует соблюдения мер безопасности — бериллий относится к первому классу опасности по ГОСТ 12.1.007.

Лигатуры для корректировки химического состава

Для изменения химического состава алюминиевых сплавов применяют лигатуры: Al-Cu (алюминий-медь), Al-Mn (алюминий-марганец), Al-Mg (алюминий-магний), Al-Fe (алюминий-железо), Al-Ni (алюминий-никель), Al-V (алюминий-ванадий), Al-Cr (алюминий-хром) и другие. Выбор лигатуры определяется требуемым составом конечного сплава.

Формы поставки алюминиевых лигатур

Согласно ГОСТ Р 53777-2010 алюминиевые лигатуры изготавливают в следующих формах:

• Вафельные пластины (слитки) массой не более 10 кг
• Пруток диаметром 9,5±0,5 мм в бухтах массой не более 180 кг
• Мерные отрезки прутка длиной 500–1000 мм
• Чешуйки (для некоторых марок)

Прутковая форма предпочтительна для автоматизированной подачи лигатуры в расплав. Цветовая маркировка лигатур выполняется согласно Приложению А ГОСТ Р 53777-2010.

Применение алюминиевых лигатур в промышленности

Алюминиевые лигатуры находят применение в литейном и прокатном производстве, изготовлении экструзионных профилей, производстве фольги, автомобильной и авиационной промышленности. Правильный выбор лигатуры и соблюдение технологии модифицирования позволяют получать отливки и полуфабрикаты с заданными механическими свойствами и структурой.

Для заказа алюминиевых лигатур различных марок обращайтесь к нашим специалистам. Поставляем продукцию с сертификатами качества, доставка по всей России. Также в нашем каталоге представлены лигатуры других металлов и широкий ассортимент сплавов для промышленного применения.