Лигатура алюминий в слитках AlTiB5-1 в Минске

Лигатура алюминий в слитках AlTiB5-1 — модификатор для алюминиевых сплавов

Лигатура алюминий в слитках AlTiB5-1 — это алюминиевая лигатура, содержащая 5% титана и 1% бора, применяемая для модифицирования эвтектических и доэвтектических силуминов. В отличие от лигатур AlTi5, вводимых для измельчения зерна в деформируемых сплавах, AlTiB5-1 обеспечивает комплексное воздействие на структуру отливки: титан формирует интерметаллид TiAl, а бор связывает титан в тугоплавкие бориды TiB, которые служат центрами кристаллизации для -алюминия.

Поставка в слитках массой 4–7 кг упрощает дозирование при введении в расплав. Лигатура изготавливается по ТУ 1713-001-00525148-2015 и соответствует требованиям к модификаторам для ответственного литья. Химический состав контролируется по каждому слитку: содержание титана — 4,5–5,5%, бора — 0,8–1,2%, примеси железа и кремния ограничены на уровне не более 0,3% каждого.

Механизм модифицирования и технология введения

При введении AlTiB5-1 в расплав при температуре 720–750 C происходит растворение алюминиевой матрицы и высвобождение частиц TiB размером 1–5 мкм. Эти частицы обладают высокой термической стабильностью и не растворяются в алюминиевом расплаве, что обеспечивает пролонгированное действие модификатора в течение 30–60 минут после введения. Эффективность модифицирования оценивается по размеру зерна -твердого раствора: при расходе 0,1–0,3% от массы расплава средний размер зерна снижается с 800–1200 мкм до 150–250 мкм.

Расход лигатуры зависит от требуемой степени дисперсности структуры и типа сплава:

• для силуминов АК7ч, АК9ч — 0,15–0,25% от массы расплава;
• для сплавов АК5М2, АК5М7 — 0,2–0,3%;
• для вторичных силуминов с повышенным содержанием железа — 0,25–0,35%.

Введение лигатуры рекомендуется проводить колокольчиком или с использованием погружных устройств при интенсивном перемешивании расплава. Выдержка после введения — 10–20 минут, после чего расплав готов к заливке. Перегрев расплава выше 780 C нежелателен, так как приводит к укрупнению частиц TiB и снижению модифицирующего эффекта.

Влияние на свойства отливок

Модифицирование AlTiB5-1 обеспечивает формирование равномерной мелкозернистой структуры по всему сечению отливки, что особенно важно для толстостенных отливок, получаемых литьем в кокиль и песчано-глинистые формы. Дисперсная структура способствует повышению герметичности отливок, работающих под давлением, и снижению пористости в термических узлах.

Применение лигатуры в производстве поршневых сплавов и корпусных отливок позволяет повысить предел прочности на 10–15% и относительное удлинение на 20–30% по сравнению с немодифицированными сплавами. Для сплавов системы Al-Si-Cu модифицирование AlTiB5-1 улучшает обрабатываемость резанием за счет формирования более равномерного распределения эвтектического кремния.

Промышленное применение

Лигатура AlTiB5-1 используется в литейных цехах автомобильной промышленности при производстве блоков цилиндров, головок блока, картеров и корпусных деталей. В авиастроении модификатор применяется для фасонного литья из сплавов АЛ2, АЛ4, АЛ9. В производстве электротехнических изделий лигатура обеспечивает стабильную структуру корпусных отливок из сплавов АК12, АК12ММг, работающих в условиях вибрационных нагрузок.

Условия хранения и контроля качества

Слитки AlTiB5-1 хранятся в сухих складских помещениях на деревянных поддонах. Перед введением в расплав поверхность слитков должна быть очищена от оксидной пленки и влаги. Каждая партия лигатуры сопровождается сертификатом качества с указанием фактического химического состава. Контроль эффективности модифицирования проводится по контрольным отливкам с последующей оценкой макроструктуры излома и металлографическим анализом.

Вопросы и ответы