Лигатура алюминий в слитках АЦМК-2 в Минске


Лигатура алюминий в слитках АЦМК-2: состав, свойства и применение

АЦМК-2 — алюминиевая лигатура в слитках, предназначенная для введения в расплав алюминиевых сплавов комплекса легирующих и модифицирующих элементов. Марка расшифровывается как алюминий-цирконий-марганец-кремний с добавкой титана; цифра 2 указывает на условный номер композиции в ряду лигатур АЦМК. Продукт поставляется в виде чушек массой 5–12 кг, отлитых в изложницы, с неметаллическими включениями не более 0,1 % и влажностью поверхности, исключающей выброс паров при загрузке в ковш.

Химический состав и структура

Основа лигатуры — алюминий марок А7 или А6 по ГОСТ 11069. Легирующие компоненты распределены в матрице в виде интерметаллидных фаз AlZr, AlMn, AlTi и эвтектики Al–Si, что обеспечивает их ускоренное растворение при температуре расплава 720–780 C. Типичный химический состав приведён в таблице.

ЭлементМассовая доля, %Фаза в структуреТемпература растворения, CНазначение
Цирконий (Zr)2,0–3,0AlZr780–850Измельчение зерна, повышение жаропрочности
Марганец (Mn)1,5–2,5AlMn720–760Связывание железа, снижение склонности к коррозии
Кремний (Si)1,0–2,0Al–Si эвтектика577–620Повышение жидкотекучести
Титан (Ti)0,5–1,0AlTi665–700Модифицирование зерна
Железо (Fe) 0,3AlFe—Ограничивается как примесь

Технологические свойства

Лигатура АЦМК-2 вводится в расплав в количестве 0,5–3,0 % от массы шихты в зависимости от требуемого содержания циркония и марганца в готовом сплаве. Усвоение циркония составляет 85–95 % при температуре 760–800 C и интенсивном перемешивании. Слитки не требуют предварительного дробления — загрузка производится в корзину или непосредственно в ковш.

  • Плотность слитка — 2,9–3,1 г/см
  • Температура начала плавления — 640–660 C
  • Полное растворение интерметаллидов — при 780–820 C в течение 20–40 мин
  • Скорость усвоения Zr — не менее 85 % при турбулентном перемешивании
  • Гарантийный срок хранения — 12 мес в сухом отапливаемом складе

Области применения

Лигатура применяется в литейных цехах и на участках непрерывного литья для корректировки состава алюминиевых сплавов систем Al–Cu–Mn, Al–Mg–Mn и Al–Zn–Mg–Cu. Введение АЦМК-2 в расплав перед разливкой позволяет:

  • измельчить макрозерно в отливках из сплавов АК6, АК8, ВАЛ10;
  • повысить жаропрочность поршневых сплавов при рабочей температуре 250–300 C;
  • снизить анизотропию механических свойств в прессованных профилях;
  • стабилизировать структуру слитков при полунепрерывном литье в кристаллизатор;
  • уменьшить горячеломкость при литье тонкостенных корпусных деталей.

Типовые потребители — заводы по производству алюминиевого профиля, литейные производства автокомпонентов, предприятия авиастроения и судостроения, цеха по выпуску радиаторов и теплообменников.

Условия хранения и подготовки

Слитки хранят в закрытых складах при относительной влажности не выше 75 % и температуре не ниже –30 C. Перед загрузкой в расплав поверхность слитков очищают от оксидной плёнки и влаги; при наличии следов коррозии или шлама партию бракуют. Нагрев лигатуры до 200–250 C перед вводом снижает риск выброса металла из ковша.

Вопросы и ответы

При какой температуре расплава вводится лигатура АЦМК-2?

Оптимальный интервал — 760–800 C. При более низкой температуре интерметаллиды AlZr не растворяются полностью, при более высокой возрастает угар алюминия и насыщение расплава водородом.

Каково усвоение циркония из лигатуры АЦМК-2?

При турбулентном перемешивании и температуре 780–800 C усвоение циркония достигает 85–95 %. Без перемешивания показатель снижается до 60–70 % из-за осаждения тяжёлых фаз на подину печи.

Можно ли вводить АЦМК-2 в ковш, а не в печь?

Да, при разливке в ковш лигатура загружается в корзину и погружается под зеркало металла. Требуется выдержка 10–15 мин и продувка аргоном для равномерного распределения легирующих элементов.

Как хранить слитки АЦМК-2?

В сухом отапливаемом помещении при влажности до 75 % и температуре не ниже –30 C. Перед плавкой слитки рекомендуется прогреть до 200–250 C для удаления влаги с поверхности.