Лигатура алюминобариевая Аба40: состав, свойства и применение в металлургии
Лигатура алюминобариевая марки Аба40 — это комплексный модификатор на основе алюминия с массовой долей бария 40 %. Выпускается в виде чушек, слитков или гранул и предназначена для ввода бария в расплавы алюминиевых и магниевых сплавов, а также для раскисления и модифицирования стали. В отличие от чистого бария, который активно окисляется на воздухе и имеет температуру плавления 727 C, лигатура обеспечивает контролируемое усвоение элемента при температуре расплава 700–780 C.
Барий в составе лигатуры выполняет функцию модификатора второй фазы: он связывает серу и фосфор в тугоплавкие соединения, измельчает зерно и повышает плотность отливок. В алюминиевых сплавах барий способствует образованию дисперсных интерметаллидов Al4Ba, что улучшает механические свойства при повышенных температурах.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на процесс | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля бария | 40 2 % | Титриметрия | Определяет степень модифицирования | Основа марки Аба40 |
| Массовая доля алюминия | остальное | Расчётный | Матрица-носитель | — |
| Температура плавления | 980–1050 C | ДТА | Требует предварительного нагрева | Выше температуры расплава |
| Плотность | 3,2–3,5 г/см | Гидростатика | Обеспечивает погружение в расплав | — |
| Фракция гранул | 2–8 мм | Ситовой анализ | Скорость растворения | Для прутковой лигатуры |
Области применения
- Модифицирование алюминиево-кремниевых сплавов (АК12, АК9) в литейном производстве поршней и головок блоков цилиндров.
- Раскисление и десульфурация стали в ковшах металлургических агрегатов, включая установки внепечной обработки.
- Ввод в магниевые сплавы для повышения жаропрочности деталей авиационных двигателей.
- Обработка расплава в индукционных тигельных печах и печах сопротивления при литье под давлением.
- Производство биметаллических подшипников скольжения методом непрерывного литья.
Технология ввода в расплав
Лигатуру Аба40 вводят в расплав при температуре 720–760 C с помощью колокольчика или погружной фурмы. Для гранулированной формы применяют инжекцию аргоном через порошковый провод. Усвоение бария составляет 85–92 % при соблюдении регламента перемешивания в течение 3–5 минут. Перед вводом лигатуру прокаливают при 200–250 C для удаления влаги.
При обработке стали лигатуру подают в струю металла при выпуске из печи или в ковш на дно. Расход составляет 1,5–3,0 кг на тонну стали в зависимости от содержания серы. Барий связывает серу в сульфид бария BaS с температурой плавления выше 2000 C, что предотвращает образование строчечных неметаллических включений.
Условия хранения и транспортировки
Лигатура поставляется в стальных барабанах или контейнерах с герметичной упаковкой. Хранение осуществляется в сухих отапливаемых складах при относительной влажности не более 70 %. Срок хранения не ограничен при отсутствии контакта с влагой. Транспортировка допускается всеми видами транспорта в крытых вагонах и контейнерах.
Вопросы и ответы
Какое усвоение бария обеспечивает лигатура Аба40 в алюминиевом расплаве?
При температуре 720–760 C и перемешивании в течение 3–5 минут усвоение бария достигает 85–92 %. Снижение температуры расплава ниже 700 C приводит к неполному растворению и увеличению угара.
Можно ли вводить лигатуру Аба40 в сталь совместно с алюминием?
Да, совместный ввод допустим, однако суммарное содержание алюминия в стали необходимо контролировать, так как лигатура содержит алюминий в качестве основы. Рекомендуется корректировать расход алюминиевого раскислителя.
Какой размер гранул лигатуры Аба40 оптимален для порошковой проволоки?
Для наполнения порошковой проволоки применяют фракцию 0,5–2,0 мм. Более крупные гранулы 2–8 мм используют для ввода колокольчиком или в струю металла.
Требуется ли предварительный нагрев лигатуры перед вводом в расплав?
Да, прокалка при 200–250 C в течение 1–2 часов удаляет адсорбированную влагу и предотвращает выбросы расплава. Ввод влажной лигатуры недопустим из-за риска разбрызгивания.
