Лигатура алюминий в слитках AlZr5 в Минске

Лигатура алюминий в слитках AlZr5: циркониевая модификация для алюминиевых сплавов

Лигатура алюминий в слитках AlZr5 — это двойной сплав системы Al–Zr с массовой долей циркония 4,5–5,5 %, выпускаемый в виде слитков для введения циркония в алюминиевые расплавы. Цирконий в такой лигатуре находится в виде интерметаллидной фазы Al₃Zr, что обеспечивает контролируемое растворение при температуре расплава 720–780 C. Основное назначение — модифицирование зерна и повышение термической стабильности деформируемых алюминиевых сплавов, работающих при температурах до 250–300 C.

Технические характеристики и состав

Слитки AlZr5 получают методом прямого сплавления циркониевой шихты с алюминием марки А7 или А8 в индукционных печах с последующей разливкой в изложницы или на установках полунепрерывного литья. Стандартный химический состав регламентируется ТУ и внутренними спецификациями производителей.

Области применения

Лигатура AlZr5 применяется в металлургии алюминия для получения сплавов систем Al–Cu–Mg, Al–Zn–Mg–Cu и Al–Mg–Sc–Zr, эксплуатируемых в условиях повышенных температур и знакопеременных нагрузок.

• Производство сплавов 2219, 2618, 2024 для авиационных конструкций и обшивок фюзеляжа.
• Выплавка сплавов 7050, 7075, 7010 для штампованных деталей шасси и силовых элементов.
• Получение свариваемых сплавов 1570, 1545 для криогенных ёмкостей и трубопроводов.
• Модифицирование слитков для прокатки тонких листов и прессования профилей.
• Изготовление поршней и головок блоков цилиндров двигателей внутреннего сгорания.
• Производство теплообменников и элементов ядерных реакторов с высокотемпературной стабильностью.

Технология ввода в расплав

Введение лигатуры AlZr5 осуществляется в ковш или миксер при температуре расплава 730–760 C. Слитки предварительно подогревают до 200–300 C для удаления влаги, затем погружают в расплав с помощью колокола или корзины. Интенсивное перемешивание в течение 10–15 минут обеспечивает растворение интерметаллидов Al₃Zr и равномерное распределение циркония по объёму. Остаточное содержание циркония в готовом сплаве контролируется отбором проб до и после ввода.

При превышении температуры расплава выше 800 C наблюдается интенсивное окисление циркония и образование шлаковых включений, что снижает усвоение элемента. Для сплавов с содержанием Zr 0,10–0,20 % расход лигатуры AlZr5 составляет 20–40 кг на тонну расплава в зависимости от требуемой концентрации и исходного содержания циркония в шихте.

Условия хранения и транспортировки

Слитки AlZr5 хранят в сухих закрытых помещениях при относительной влажности не более 70 % и температуре от –30 C до +50 C. Транспортировка осуществляется всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозки металлов. Поверхность слитков не должна иметь следов коррозии, влаги и загрязнений, влияющих на качество легирования.

Вопросы и ответы