Лигатура медь в слитках CuMg15
Лигатура CuMg15 — двухкомпонентный медномагниевый сплав, поставляемый в слитках и предназначенный для введения магния в медные и алюминиевые расплавы. Массовая доля магния в лигатуре составляет 14–16 %, остальное — медь. Применение готовой лигатуры вместо чистого магния исключает пироэффект, снижает угар и обеспечивает стабильное усвоение легирующего элемента в металлургических переделах.
Металлургические характеристики
Структура слитков CuMg15 представлена эвтектикой Cu–Mg с равномерным распределением интерметаллидной фазы MgCu. Температура плавления лигатуры находится в диапазоне 720–750 C, что ниже температуры плавления чистой меди (1083 C). Благодаря этому слитки быстро растворяются в медном расплаве без локального переохлаждения ванны и не образуют тугоплавких включений. Плотность лигатуры — 7,6–7,8 г/см, что обеспечивает её погружение в расплав и исключает всплытие на зеркало ванны.
Химический состав регламентируется внутренними техническими условиями производителей и контролируется спектральным анализом на каждой партии. Содержание примесей (железо, кремний, свинец, цинк) ограничено на уровне сотых долей процента, что критично для электротехнических и токопроводящих марок бронз.
Применение в производстве
Лигатура CuMg15 используется при выплавке магниевых бронз марок БрМг0,3, БрМг0,5 и БрМг0,7, применяемых в кабельной промышленности, авиастроении и судостроении. Введение лигатуры в расплав осуществляется в финальной стадии плавки при температуре 1150–1250 C с последующей выдержкой для гомогенизации. Усвоение магния при использовании лигатуры достигает 92–97 %, тогда как при введении чистого магния этот показатель не превышает 70–80 %.
В алюминиевом производстве CuMg15 применяется для корректировки состава деформируемых алюминиевых сплавов систем Al–Cu–Mg (дюралюмины) и Al–Mg–Si. Введение лигатуры в алюминиевый расплав при 730–780 C обеспечивает легирование магнием без образования шлаковых включений и газонасыщения.
Форма поставки и условия использования
Слитки CuMg15 поставляются массой 5–15 кг, что удобно для дозирования в плавильные агрегаты различной ёмкости. Поверхность слитков не должна иметь окисных плёнок, раковин и посторонних включений. Хранение осуществляется в сухих вентилируемых помещениях на деревянных поддонах; допустимый срок хранения без потери качества — 12 месяцев с даты изготовления.
| Параметр | CuMg15 | CuMg20 | CuMg30 |
|---|---|---|---|
| Массовая доля магния, % | 14–16 | 19–21 | 29–31 |
| Температура плавления, C | 720–750 | 700–730 | 680–710 |
| Плотность, г/см | 7,6–7,8 | 7,2–7,4 | 6,8–7,0 |
| Усвоение Mg в медном расплаве, % | 92–97 | 90–95 | 85–92 |
| Масса слитка, кг | 5–15 | 5–15 | 5–10 |
Преимущества перед чистым магнием
- Исключение пироэффекта и самовозгорания при введении в расплав
- Повышенное усвоение магния за счёт растворения интерметаллида MgCu
- Равномерное распределение легирующего элемента по объёму ванны
- Снижение угара магния в 2–3 раза по сравнению с чистым металлом
- Отсутствие необходимости в принудительном перемешивании расплава
- Стабильность химического состава от слитка к слитку в пределах партии
Контроль качества
Каждая партия лигатуры CuMg15 сопровождается сертификатом качества с указанием полного химического состава, результатов входного контроля и номера плавки. Приёмка осуществляется по результатам спектрального анализа на оптико-эмиссионном спектрометре и визуального осмотра поверхности слитков. Допустимое отклонение по массовой доле магния — 1 % от номинального значения.
Вопросы и ответы
Какая температура расплава оптимальна для введения CuMg15 в медь?
Оптимальная температура медного расплава при введении лигатуры — 1150–1250 C. При более низкой температуре замедляется растворение слитков, при более высокой — возрастает угар магния и газонасыщение ванны.
Можно ли использовать CuMg15 для легирования алюминиевых сплавов?
Да, лигатура применяется для введения магния в алюминиевые расплавы систем Al–Cu–Mg и Al–Mg–Si при температуре 730–780 C. Усвоение магния при этом составляет 85–92 %.
Каков допустимый срок хранения слитков CuMg15?
Срок хранения в сухом вентилируемом помещении — 12 месяцев с даты изготовления. При длительном хранении возможно образование поверхностной оксидной плёнки, которая удаляется перед загрузкой в расплав.
Какие примеси нормируются в лигатуре CuMg15?
Ограничивается содержание железа (не более 0,1 %), кремния (не более 0,05 %), свинца и цинка (не более 0,02 % каждого). Суммарное содержание примесей не превышает 0,3 %.
