Лигатура алюминий в слитках AlCr20 в Минске


Лигатура алюминий в слитках AlCr20 — состав и назначение

Лигатура алюминий в слитках AlCr20 — это двухкомпонентный промежуточный сплав системы Al–Cr с номинальным содержанием хрома 20 % по массе. Материал поставляется в виде мерных слитков и предназначен для введения хрома в алюминиевые расплавы при производстве деформируемых и литейных алюминиевых сплавов. Применение лигатуры AlCr20 обеспечивает стабильное усвоение хрома без образования тугоплавких включений и локальной неоднородности химического состава.

Хром вводится в алюминиевые сплавы для формирования мелкозернистой структуры, повышения прочностных характеристик и сопротивления коррозионному растрескиванию под напряжением. Лигатура AlCr20 отличается узким интервалом температур плавления и высокой плотностью, что позволяет растворять её непосредственно в расплаве при температурах 750–850 C с минимальным угаром легирующего элемента.

Химический состав и структура

Содержание хрома в лигатуре AlCr20 составляет 18–22 % по массе, остальное — алюминий высокой чистоты. Примеси железа и кремния ограничиваются на уровне не более 0,3 % каждая, что соответствует требованиям к лигатурам ответственного назначения. Микроструктура сплава представлена равномерно распределёнными интерметаллидными фазами AlCr в пластичной алюминиевой матрице, что обеспечивает лёгкое растворение при введении в расплав.

Слитки AlCr20 изготавливаются методом литья в водоохлаждаемые кристаллизаторы с последующим контролем химического состава на каждой плавке. Геометрические параметры слитков подобраны для удобства дозирования и загрузки в плавильные агрегаты различных типов.

Технология применения

Введение лигатуры AlCr20 осуществляется в плавильных печах сопротивления, индукционных канальных и тигельных печах, а также в газовых отражательных печах. Рекомендуемый порядок введения — после расплавления основной шихты и рафинирования, при температуре расплава не ниже 720 C. Перемешивание электромагнитными или механическими устройствами обеспечивает полное растворение лигатуры в течение 10–20 минут.

Расчёт количества лигатуры производится исходя из требуемого содержания хрома в готовом сплаве и фактического содержания хрома в AlCr20. Типичный расход составляет 5–25 кг на тонну расплава в зависимости от марки производимого сплава.

Применяемость в производстве сплавов

Лигатура AlCr20 используется при выплавке следующих групп алюминиевых сплавов:

  • высокопрочные деформируемые сплавы системы Al–Zn–Mg–Cu с добавками хрома;
  • среднепрочные сплавы системы Al–Mg–Si для экструзионных профилей;
  • жаропрочные литейные сплавы, работающие при повышенных температурах;
  • сплавы для ковки и штамповки с требованиями по рекристаллизационной стойкости;
  • свариваемые сплавы для судостроения и транспортного машиностроения.

Введение хрома через лигатуру AlCr20 обеспечивает содержание элемента в готовом сплаве в диапазоне 0,05–0,35 % с отклонением не более 0,02 % по плавке.

Физико-химические характеристики

ПараметрЗначениеМетод контроляЕдиница измеренияПримечание
Содержание хрома18–22Атомно-эмиссионный анализ%по массе
Содержание железа 0,3Спектральный анализ%не более
Содержание кремния 0,3Спектральный анализ%не более
Температура плавления660–780Дифференциальная сканирующая калориметрияCинтервал ликвидус–солидус
Плотность3,2–3,6Гидростатическое взвешиваниег/смпри 20 C
Масса слитка5–8Взвешиваниекгпо согласованию

Условия хранения и транспортировки

Слитки AlCr20 хранятся в сухих складских помещениях на деревянных поддонах или в металлических контейнерах. Допускается хранение на открытых площадках под навесом при условии защиты от атмосферных осадков. Поверхностное окисление слитков при длительном хранении не влияет на качество лигатуры, однако перед загрузкой в печь рекомендуется удалять загрязнения механическим способом.

Транспортировка осуществляется автомобильным и железнодорожным транспортом в крытых транспортных средствах. При погрузочно-разгрузочных работах применяются захваты и стропы, исключающие деформацию слитков и повреждение упаковки.

Вопросы и ответы

Какая температура расплава оптимальна для введения лигатуры AlCr20?

Рекомендуемая температура введения — 750–850 C. При более низких температурах увеличивается время растворения, при перегреве выше 900 C возможен повышенный угар хрома и насыщение расплава водородом.

Какое усвоение хрома обеспечивает лигатура AlCr20?

Практическое усвоение хрома при корректном введении и перемешивании составляет 95–98 %. Остаточные потери связаны со шлакообразованием и окислением зеркала расплава.

Можно ли использовать AlCr20 для легирования сплавов системы Al–Mg?

Да, лигатура применима для сплавов Al–Mg с содержанием магния до 6 %. Введение хрома в количестве 0,1–0,3 % повышает коррозионную стойкость и снижает склонность к межкристаллитной коррозии.

Какие примеси нормируются в лигатуре AlCr20?

Основные нормируемые примеси — железо и кремний, содержание каждого ограничено 0,3 %. Суммарное содержание прочих примесей не должно превышать 0,1 %.