Лигатура медь в слитках CuMg10: состав и назначение
Лигатура медь в слитках CuMg10 — это двухкомпонентный мастер-сплав на основе меди с номинальным содержанием магния 10%. Материал поставляется в виде мерных слитков и предназначен для введения магния в медные и медно-цинковые расплавы при производстве бронз, латуней и специальных сплавов. Применение готовой лигатуры исключает прямое легирование чистым магнием, что снижает угар элемента, повышает точность химического состава и сокращает время плавки.
Химический состав и структура
Согласно техническим условиям, массовая доля магния в слитках CuMg10 составляет 9,0–11,0%. Остальное — медь с допустимыми примесями, не превышающими суммарно 0,5%. Микроструктура сплава характеризуется равномерным распределением интерметаллидной фазы CuMg в медной матрице, что обеспечивает стабильное растворение лигатуры в расплаве без образования локальных скоплений магния.
Температура плавления лигатуры находится в интервале 720–780 C, что ниже температуры плавления чистой меди. Это позволяет вводить слитки в расплав без предварительного перегрева и минимизирует термический удар по футеровке плавильного агрегата.
Технология применения
Лигатуру CuMg10 загружают в расплав меди или латуни при температуре 1100–1200 C после расплавления основной шихты. Слитки предварительно просушивают при 150–200 C для удаления влаги с поверхности. После введения лигатуры расплав выдерживают 10–15 минут для полного растворения и гомогенизации, затем перемешивают графитовым мешалом и проводят экспресс-анализ состава.
Расчет количества лигатуры выполняют по формуле: масса лигатуры = (требуемое содержание Mg масса расплава) / (0,10 коэффициент усвоения). Коэффициент усвоения магния при использовании CuMg10 составляет 0,90–0,95, что существенно выше, чем при введении чистого магния (0,60–0,70).
Области применения
Слитки CuMg10 востребованы в производствах, где требуется точное дозирование магния в медные сплавы:
- выплавка медно-никелевых сплавов типа мельхиор и нейзильбер с магниевой добавкой для раскисления;
- производство деформируемых бронз с содержанием магния 0,1–0,5% для повышения прочностных характеристик;
- изготовление латуней специального назначения, работающих в морской воде и агрессивных средах;
- литейное производство заготовок для электротехнической промышленности, где магний выступает раскислителем;
- выплавка сплавов для сварочной проволоки и электродов с контролируемым содержанием магния.
Преимущества использования лигатуры
Применение CuMg10 вместо чистого магния обеспечивает ряд технологических преимуществ. Во-первых, исключается пирофорность и взрывоопасность при загрузке — лигатура не воспламеняется на воздухе и не реагирует с влагой. Во-вторых, плотность слитков (около 7,8 г/см) близка к плотности медного расплава, что предотвращает всплывание кусков на зеркало ванны и их окисление. В-третьих, равномерное распределение магния по объему слитка гарантирует стабильный химический состав каждой плавки.
| Параметр | Значение для CuMg10 | Метод контроля | Допустимое отклонение | Нормативный документ |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля магния | 9,0–11,0% | Титриметрический анализ | 0,3% | ТУ 48-21-123-90 |
| Массовая доля меди | основа | Электролизный метод | — | ГОСТ 971.1-78 |
| Сумма примесей | не более 0,5% | Атомно-эмиссионный анализ | — | ГОСТ 24231-80 |
| Температура плавления | 720–780 C | Дифференциальная сканирующая калориметрия | 10 C | ГОСТ 1939-91 |
| Плотность | 7,8 г/см | Гидростатическое взвешивание | 0,1 г/см | ГОСТ 18898-89 |
Условия хранения и транспортировки
Слитки CuMg10 хранят в сухих закрытых складских помещениях при температуре от –30 до +40 C. Допускается хранение на открытых площадках под навесом при условии защиты от атмосферных осадков. Срок хранения не ограничен при соблюдении условий — окисная пленка на поверхности слитков не влияет на качество лигатуры и удаляется при расплавлении. Транспортировку осуществляют всеми видами крытого транспорта с обеспечением фиксации груза от смещения.
Вопросы и ответы
Какое количество лигатуры CuMg10 требуется для получения бронзы с 0,3% магния?
Для расплава массой 1000 кг потребуется 30 кг лигатуры CuMg10 при коэффициенте усвоения 0,95. Расчет: (0,003 1000) / (0,10 0,95) = 31,6 кг с учетом технологического запаса.
Можно ли использовать CuMg10 для легирования алюминиевых бронз?
Да, лигатура применима для введения магния в алюминиевые бронзы марок БрАЖМц и БрАМц. Температура введения — 1150–1200 C, время выдержки после растворения — не менее 15 минут.
Какой размер слитков CuMg10 поставляется стандартно?
Типовые слитки имеют массу 5–15 кг, габаритные размеры 200 100 50 мм. По согласованию с заказчиком возможна отливка слитков другой массы и геометрии.
Требуется ли специальная подготовка слитков перед загрузкой в расплав?
Слитки необходимо просушить при температуре 150–200 C в течение 1–2 часов при хранении на открытом воздухе. Свежеотлитые слитки из герметичной тары можно загружать без сушки.
