Лигатура медь в слитках CuCo10: состав, свойства и применение
Лигатура медь в слитках CuCo10 — это двойной сплав меди с кобальтом, где массовая доля кобальта составляет 10 %. Материал выпускается в виде слитков и предназначен для введения кобальта в расплавы на основе меди и алюминия. Основное назначение — легирование и модифицирование, а не самостоятельное конструкционное применение. Кобальт в меди образует ограниченно растворимый твёрдый раствор; при кристаллизации слитка возможно выделение интерметаллидных фаз, поэтому охлаждение ведут в контролируемом режиме.
Технические характеристики
Слитки получают литьём в изложницы или полунепрерывным литьём. Температура плавления лигатуры лежит в интервале 1350–1420 C, что выше температуры плавления чистой меди (1083 C). Плотность материала — около 8,8–8,9 г/см. Кобальт повышает жаропрочность и износостойкость медной матрицы, снижает электропроводность и теплопроводность относительно Cu-M0. Раскисляющее действие кобальта ограничено, поэтому в шихту дополнительно вводят фосфористую медь или лигатуру Cu-Mg.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на плавку | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Co | 9,5–10,5 % | спектральный анализ | основной легирующий элемент | по паспорту партии |
| Массовая доля Cu | остальное | расчёт по шихте | матрица сплава | примеси Fe, Ni 0,5 % |
| Температура плавления | 1350–1420 C | термический анализ | температура заливки | зависит от содержания Co |
| Плотность | 8,8–8,9 г/см | гидростатическое взвешивание | расчёт массы шихты | — |
| Масса слитка | 0,5–5,0 кг | взвешивание | удобство дозирования | по согласованию |
Области применения
Лигатуру CuCo10 применяют там, где требуется точное введение кобальта в медный или алюминиевый расплав без использования чистого кобальта, который имеет высокую температуру плавления (1495 C) и плохо растворяется в жидкой меди. Основные потребители:
- литейные цеха, выплавляющие медные сплавы с кобальтом для упрочнения;
- производство электродов контактной сварки из дисперсионно-твердеющих сплавов Cu-Co-Be;
- металлургия алюминиевых сплавов, где кобальт модифицирует структуру;
- изготовление жаропрочных и износостойких деталей узлов трения;
- опытные и ремонтные плавки в индукционных тигельных печах.
Технология ввода в расплав
Лигатуру загружают в расплав при температуре 1150–1250 C под слоем флюса или защитной атмосферы. Кобальт обладает высоким сродством к кислороду, поэтому ввод до раскисления недопустим — это приводит к угару и нестабильному усвоению. Слиток предварительно подогревают до 300–400 C для удаления влаги. Усвоение кобальта при корректной технологии составляет 92–97 %. Перемешивание расплава ведут механическими или электромагнитными устройствами.
Контроль качества и хранение
Каждая партия сопровождается сертификатом с указанием фактического химического состава. Слитки маркируют, хранят в сухих закрытых помещениях при относительной влажности не выше 70 %. Поверхностная окисная плёнка не является браком и удаляется при загрузке. Отбор проб для анализа проводят сверлением или фрезерованием.
Вопросы и ответы
Чем лигатура CuCo10 отличается от чистого кобальта?
Кобальт плавится при 1495 C и плохо растворяется в жидкой меди. Лигатура CuCo10 плавится при 1350–1420 C, что обеспечивает быстрое и полное усвоение кобальта расплавом без перегрева.
При какой температуре вводят лигатуру в медный расплав?
Оптимальный интервал — 1150–1250 C после предварительного раскисления. Ввод до раскисления вызывает угар кобальта и снижает усвоение ниже 90 %.
Какое усвоение кобальта обеспечивает CuCo10?
При соблюдении температурного режима и защитной атмосферы усвоение составляет 92–97 %. Потери связаны с окислением и испарением при перегреве.
Как хранить слитки лигатуры?
В сухом закрытом помещении при влажности не выше 70 %. Поверхностная окисная плёнка допустима и удаляется при загрузке в печь.
