Лигатура алюминий в слитках AlSr5 в Минске


Лигатура алюминий в слитках AlSr5 — модификатор эвтектического кремния

Лигатура AlSr5 — алюминиевая лигатура с содержанием стронция 4,5–5,5 %, поставляемая в слитках для введения стронция в алюминиевые расплавы. Материал применяется в качестве модификатора эвтектического кремния в силуминах (АК7ч, АК9ч, АК12 и др.), обеспечивая измельчение игольчатой эвтектики до тонкодисперсной структуры. В отличие от натриевых модификаторов, стронций не выгорает при перегреве расплава и не требует повторной обработки при выдержке до 2–3 часов.

Слитки AlSr5 изготавливаются методом прямого сплавления алюминия марки А7 и металлического стронция в вакуумных или защитных печах. Равномерное распределение стронция по объёму слитка достигается за счёт электромагнитного перемешивания расплава. Форма слитков — плоские или желобчатые чушки массой 4–7 кг, что удобно для дозирования при загрузке в плавильные агрегаты. Температура плавления лигатуры — 640–660 C, что близко к температуре плавления алюминия и обеспечивает быстрое растворение без локальных переохлаждений.

Технические характеристики AlSr5

Химический состав лигатуры регламентируется ТУ 48-21-1-91 и контролируется спектральным анализом на каждой плавке. Содержание примесей ограничено: железо — не более 0,3 %, кремний — не более 0,2 %, цинк — не более 0,05 %. Усвоение стронция при введении в расплав составляет 85–95 % при температуре обработки 720–760 C. Рекомендуемый расход лигатуры — 0,1–0,3 % от массы металла, что соответствует введению 0,005–0,015 % стронция.

ПараметрЗначениеМетод контроляНормативПримечание
Содержание Sr, %4,5–5,5Атомно-эмиссионный анализТУ 48-21-1-91Основной легирующий элемент
Содержание Fe, % 0,3Спектральный анализТУ 48-21-1-91Ограничение примесей
Температура плавления, C640–660Дифференциальная сканирующая калориметрия—Близка к температуре плавления Al
Масса слитка, кг4–7Взвешивание—Удобство дозирования
Усвоение Sr, %85–95Химический анализ—При 720–760 C

Применение в литейном производстве

Основная область применения AlSr5 — модифицирование алюминиевых сплавов при литье под давлением, в кокиль и в песчано-глинистые формы. Лигатура эффективна для сплавов системы Al–Si–Mg и Al–Si–Cu, используемых в автомобилестроении при изготовлении блоков цилиндров, головок блока, картеров КПП и элементов подвески. В авиастроении AlSr5 применяется для фасонного литья корпусных деталей и кронштейнов, где требуется сочетание герметичности и усталостной прочности.

Введение стронция через лигатуру AlSr5 обеспечивает:

  • измельчение эвтектического кремния с игольчатой морфологии до глобулярной или стержневой;
  • повышение пластичности на 20–40 % при сохранении прочностных характеристик;
  • улучшение жидкотекучести и заполняемости тонкостенных форм;
  • снижение пористости в термических узлах отливок;
  • устойчивый эффект модифицирования при повторных переплавах шихты.

Особенности введения и хранения

Лигатуру AlSr5 вводят в расплав порциями на зеркало металла с последующим перемешиванием кварцевым или графитовым инструментом. Оптимальная температура введения — 730–750 C. При более низких температурах увеличивается время растворения, при более высоких — возрастает угар стронция. Слитки перед загрузкой должны быть сухими, без следов влаги и масла, во избежание газонасыщения расплава водородом.

Хранение слитков AlSr5 осуществляется в сухих отапливаемых складах при относительной влажности не более 75 %. Стронций активен по отношению к влаге, поэтому при длительном хранении на поверхности слитков возможно образование оксидной плёнки, которая снижает усвоение элемента. Рекомендуемый срок хранения — не более 12 месяцев с даты изготовления. При поставке в деревянных ящиках или на поддонах слитки защищаются от механических повреждений и атмосферных осадков.

Вопросы и ответы

Каково оптимальное содержание стронция в отливке?

Для эффективного модифицирования достаточно 0,005–0,015 % Sr. Превышение 0,02 % не улучшает структуру, но может способствовать образованию интерметаллидных фаз при наличии примесей.

Можно ли использовать AlSr5 для сплавов с высоким содержанием магния?

Да, лигатура совместима со сплавами типа АМг5 и АМг6. Однако при содержании магния свыше 3 % рекомендуется корректировка режима модифицирования из-за влияния магния на эвтектическую реакцию.

Как отличить качественную лигатуру AlSr5 от бракованной?

Основной признак — равномерность распределения стронция. При визуальном осмотре излома слитка не должно быть видимых включений или расслоений. Химический анализ должен подтверждать содержание Sr в пределах 4,5–5,5 %.

Требуется ли дегазация после введения AlSr5?

Рекомендуется проводить дегазацию аргоном или азотом после растворения лигатуры, так как стронций не оказывает рафинирующего действия и не удаляет водород из расплава.