Лигатура иттрий в слитках Ал-Ит в Минске


Лигатура иттрий в слитках Ал-Ит — алюминий-иттриевая лигатура для модифицирования

Лигатура иттрий в слитках Ал-Ит — это двухкомпонентная алюминий-иттриевая композиция, поставляемая в форме мерных слитков для введения иттрия в алюминиевые и магниевые расплавы. Марочный состав нормируется по содержанию иттрия в диапазоне 5–15 % (в зависимости от партии), остальное — алюминий марки А85 или А99. Лигатура Ал-Ит применяется в металлургии как модификатор первого и второго рода, обеспечивающий диспергирование структурных составляющих и рафинирование границ зёрен.

В отличие от чистого иттрия, который окисляется при введении в расплав с потерями до 30–40 %, лигатура Ал-Ит позволяет достичь усвоения иттрия на уровне 85–95 %. Это достигается за счёт снижения температуры плавления композиции до 640–660 C и образования интерметаллидных фаз AlY, которые равномерно распределяются по объёму слитка. Слитки Ал-Ит имеют плотность 3,1–3,4 г/см и не требуют предварительного подогрева перед введением в ковш или миксер.

Технологические параметры лигатуры Ал-Ит

Лигатура иттрий в слитках Ал-Ит производится методом алюминотермического восстановления или сплавления чистых компонентов в вакуумных индукционных печах. Контроль химического состава осуществляется спектральным анализом на каждой плавке. Слитки поставляются массой 0,5–5 кг, что удобно для дозирования при разливке в литейных цехах и на плавильных участках.

ПараметрЗначение для Ал-Ит 5Значение для Ал-Ит 10Значение для Ал-Ит 15
Массовая доля иттрия, %4,5–5,59,5–10,514,5–15,5
Температура плавления, C650–660645–655640–650
Плотность, г/см3,23,33,4
Усвоение иттрия, %88–9286–9085–89

Применение лигатуры Ал-Ит в промышленности

Лигатура иттрий в слитках Ал-Ит востребована в следующих производственных процессах:

  • модифицирование алюминиевых сплавов системы Al–Mg, Al–Si и Al–Cu для измельчения дендритной структуры и повышения пластичности;
  • легирование магниевых сплавов (МЛ5, МЛ10, ВМД7) для повышения жаропрочности при температурах 200–300 C;
  • производство промежуточных сплавов для авиакосмической отрасли, работающих в условиях циклических теплосмен;
  • рафинирование вторичных алюминиевых расплавов от примесей железа и кремния за счёт связывания их в тугоплавкие интерметаллиды;
  • изготовление мишеней для магнетронного напыления и катодов для ионно-плазменных установок.

В литейных цехах лигатуру Ал-Ит вводят в расплав при температуре 720–780 C непосредственно перед разливкой. Рекомендуемый расход составляет 0,5–3 % от массы металла в зависимости от требуемого содержания иттрия в готовом сплаве. Выдержка после введения — 10–15 минут для полного растворения и гомогенизации.

Преимущества использования слитков Ал-Ит

Применение лигатуры иттрий в слитках Ал-Ит обеспечивает ряд технологических преимуществ по сравнению с введением чистого иттрия или его солей:

  • стабильное усвоение иттрия без пироэффекта и разбрызгивания расплава;
  • равномерное распределение иттрия по объёму слитка без ликвации;
  • отсутствие необходимости в специальном оборудовании для ввода — достаточно стандартного колокольчика или прутка;
  • возможность точного расчёта навески по массе слитка без дополнительного взвешивания;
  • низкая гигроскопичность и стойкость к окислению при хранении в сухих складских помещениях.

Лигатура Ал-Ит поставляется в деревянных ящиках или металлических контейнерах массой нетто 20–50 кг. Срок хранения не ограничен при соблюдении условий складирования. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием фактического химического состава и результатов входного контроля.

Вопросы и ответы

Какая температура введения лигатуры Ал-Ит оптимальна?

Оптимальная температура введения — 720–780 C для алюминиевых расплавов и 700–750 C для магниевых. При более низкой температуре увеличивается время растворения, при более высокой — возрастают потери иттрия на окисление.

Каковы потери иттрия при использовании лигатуры Ал-Ит?

Усвоение иттрия при введении лигатуры Ал-Ит составляет 85–95 % в зависимости от температуры расплава, способа введения и продолжительности выдержки. Это существенно выше, чем при введении чистого иттрия (60–70 %).

В каких сплавах применяется лигатура Ал-Ит?

Лигатура применяется в алюминиевых сплавах систем Al–Mg, Al–Si, Al–Cu, а также в магниевых сплавах марок МЛ5, МЛ10, ВМД7 для повышения жаропрочности и коррозионной стойкости.

Как рассчитать навеску лигатуры Ал-Ит?

Навеска рассчитывается по формуле: масса лигатуры = (требуемое содержание иттрия масса расплава) / (содержание иттрия в лигатуре коэффициент усвоения). Для Ал-Ит 10 коэффициент усвоения принимается равным 0,88–0,90.