Лигатура алюминий в слитках AlCu50
Лигатура алюминий в слитках AlCu50 — двухкомпонентная промежуточная композиция системы Al–Cu с номинальным содержанием меди 50 % по массе. Материал поставляется в виде мерных слитков и предназначен для введения меди в алюминиевые расплавы при производстве деформируемых и литейных алюминиевых сплавов. Применение лигатуры AlCu50 обеспечивает стабильное усвоение легирующего элемента без образования тугоплавких включений и локальной неоднородности химического состава.
Основное назначение AlCu50 — корректировка содержания меди в сплавах типа АМг, АД31, АК5М2, АК7ч, а также в высокопрочных системах Al–Cu–Mg (дюралюмины) и Al–Cu–Mn. Введение меди через лигатуру снижает температуру плавления легирующей добавки по сравнению с чистой медью, что сокращает время технологической выдержки и уменьшает угар металла. Температура плавления лигатуры AlCu50 находится в диапазоне 548–590 C, что позволяет вводить её в расплав при стандартных температурах литья 720–760 C без перегрева ванны.
Слитки AlCu50 характеризуются равномерным распределением интерметаллидной фазы AlCu по объёму, отсутствием расслоения и неметаллических включений. Микроструктура лигатуры — эвтектическая, с мелкодисперсными выделениями CuAl в алюминиевой матрице, что обеспечивает быстрое растворение при перемешивании. Химический состав контролируется по каждому плавочному месту; отклонение по меди не превышает 1,5 %.
Технические характеристики AlCu50
| Параметр | Значение | Метод контроля | Типичное применение | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Cu, % | 48,5–51,5 | Спектральный анализ | Сплавы Al–Cu–Mg | По каждой партии |
| Массовая доля Fe, %, не более | 0,30 | Атомно-эмиссионный | Деформируемые сплавы | Ограничение примесей |
| Массовая доля Si, %, не более | 0,20 | Атомно-эмиссионный | Литейные сплавы | Контроль кремния |
| Температура плавления, C | 548–590 | ДСК | Плавка в отражательных печах | Ниже, чем у чистой Cu |
| Плотность, г/см | 4,1–4,3 | Гидростатический | Расчёт шихты | Промежуточная плотность |
| Форма поставки | Слиток 5–8 кг | Геометрический | Печи сопротивления | Удобство дозировки |
Преимущества использования AlCu50
Применение лигатуры AlCu50 в сравнении с введением электролитической меди или медного лома обеспечивает:
- снижение температуры перегрева расплава на 30–50 C за счёт более низкой температуры плавления эвтектики;
- сокращение времени гомогенизации до 10–15 минут при интенсивном перемешивании;
- уменьшение угара меди до 1–2 % против 5–8 % при введении чистого металла;
- исключение локальной ликвации в зоне введения за счёт равномерного растворения интерметаллидов;
- возможность точной корректировки состава в финальной стадии плавки без пересчёта шихты.
Технология введения лигатуры
Слитки AlCu50 загружают в расплав алюминия при температуре 700–750 C после расплавления основной шихты. Рекомендуемая температура введения — 720–740 C, при которой вязкость расплава минимальна, а скорость растворения максимальна. Лигатуру погружают под зеркало металла с помощью колокольчика или механического дозатора, после чего проводят перемешивание в течение 5–10 минут. Для сплавов с высокими требованиями по газосодержанию рекомендуется последующая дегазация аргоном или хлорсодержащими флюсами.
Расчёт количества лигатуры производится по формуле: mл = (Cтреб Cисх) mрасплава / 0,5, где Cтреб и Cисх — требуемое и исходное содержание меди в массовых долях. Точность дозировки составляет 0,1 % по меди при использовании весового контроля.
Области применения
- производство деформируемых сплавов Д16, Д1, АК4-1 для авиастроения и машиностроения;
- литьё поршневых сплавов АК5М2, АК12М2МгН в автотракторной промышленности;
- изготовление слитков для прессования профилей из сплавов АД31, АД33 с медью до 0,1 %;
- фасонное литьё в кокиль и под давлением для корпусных деталей;
- производство сварочной проволоки из сплавов системы Al–Cu.
Лигатура AlCu50 поставляется в слитках массой 5–8 кг, упакованных в металлические контейнеры или на поддонах с защитой от механических повреждений. Хранение допускается в сухих складских помещениях без ограничения срока годности при условии отсутствия контакта с влагой и агрессивными средами.
Вопросы и ответы
Какая температура плавления лигатуры AlCu50?
Температура плавления лигатуры AlCu50 составляет 548–590 C, что на 200–250 C ниже температуры плавления чистой меди. Это обеспечивает быстрое растворение в алюминиевом расплаве при стандартных температурах литья.
Какое содержание меди в лигатуре AlCu50?
Номинальное содержание меди — 50 % по массе, допустимый диапазон — 48,5–51,5 %. Отклонение контролируется спектральным анализом по каждой партии.
Для каких сплавов применяется лигатура AlCu50?
Лигатура применяется для легирования деформируемых сплавов Д16, Д1, АК4-1, литейных сплавов АК5М2, АК12М2МгН, а также для корректировки состава сплавов АД31 и АД33.
Как рассчитать количество лигатуры для плавки?
Расчёт ведётся по формуле: масса лигатуры = (требуемое содержание Cu исходное содержание Cu) масса расплава / 0,5. Точность дозировки — 0,1 % по меди.
