Лигатура медь в слитках CuSi10: кремнистая медная лигатура для раскисления и легирования
Лигатура медь в слитках CuSi10 — это сплав меди с кремнием, содержащий 9–11 % Si, применяемый в металлургии для введения кремния в расплавы на медной основе и для раскисления. В отличие от чистой меди (M00k, M1k), наличие кремния снижает температуру плавления до 830–870 C и повышает жидкотекучесть, что обеспечивает быстрое растворение слитка в расплаве без локальных перегревов. Лигатура CuSi10 поставляется в виде чушек массой 1–5 кг, реже — в форме плиток и гранул, и не является готовым конструкционным материалом: её назначение — промежуточное легирование и корректировка состава.
Состав и технические характеристики
Стандартный химический состав CuSi10 регламентируется внутренними ТУ металлургических предприятий; единого ГОСТ на эту лигатуру нет, поэтому партии сопровождаются сертификатом с фактическим анализом. Основной элемент — медь (основа), легирующий компонент — кремний. Примеси железа, свинца, цинка и фосфора ограничиваются, так как они влияют на электрические и механические свойства конечного сплава.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Si | 9–11 % | спектральный анализ | основной легирующий элемент | по сертификату партии |
| Температура плавления | 830–870 C | ДТА | ускоренное растворение | ниже, чем у Cu |
| Плотность | 8,3–8,6 г/см | гидростатика | погружение в расплав | зависит от Si |
| Масса чушки | 1–5 кг | взвешивание | дозирование шихты | по заказу |
| Fe, не более | 0,3 % | атомно-абсорбционный | электропроводность | ограничение примеси |
Области применения
Лигатура CuSi10 востребована там, где требуется точное введение кремния в медный расплав и одновременное раскисление без применения чистого кремния, который имеет высокую температуру плавления (1414 C) и плохо усваивается.
- Производство кремнистых бронз (БрКМц3-1, БрК3) в индукционных тигельных печах и дуговых агрегатах.
- Раскисление и модифицирование расплавов в литейных цехах при получении медных отливок центробежным и кокильным способом.
- Изготовление сварочной проволоки и электродов на медной основе для наплавки и сварки.
- Корректировка состава сплавов в производстве контактных проводов и токопроводящих шин.
- Легирование медных сплавов в металлургии цветных металлов при непрерывном литье заготовок.
Технология ввода в расплав
Слитки CuSi10 вводят в расплав при температуре 1100–1200 C с помощью погружной штанги или в загрузочную корзину. Благодаря плотности 8,3–8,6 г/см лигатура погружается под зеркало металла, что снижает угар кремния. Усвоение Si составляет 85–95 % в зависимости от способа ввода и наличия шлака. Предварительный подогрев чушек до 300–400 C удаляет влагу и предотвращает выбросы расплава. Дозировка рассчитывается по массе кремния, необходимого для достижения целевого состава, с учётом коэффициента усвоения.
Условия хранения и транспортировки
Слитки хранят в сухих закрытых складах при относительной влажности не выше 70 %; контакт с влагой приводит к образованию окисной плёнки, которая увеличивает угар при плавке. Транспортировка — всеми видами транспорта в таре, исключающей механические повреждения и загрязнение. Гарантийный срок хранения не ограничен при соблюдении условий; повторный контроль состава перед использованием рекомендуется после 12 месяцев хранения.
Вопросы и ответы
Чем CuSi10 отличается от чистой меди?
CuSi10 содержит 9–11 % кремния, что снижает температуру плавления до 830–870 C и повышает жидкотекучесть. Чистая медь плавится при 1083 C и не вводит кремний в расплав.
Для чего применяют лигатуру CuSi10?
Для легирования медных расплавов кремнием и раскисления при производстве кремнистых бронз, сварочной проволоки и медных отливок в литейных цехах.
Какое усвоение кремния при вводе CuSi10?
Усвоение Si составляет 85–95 % при погружном вводе под зеркало расплава при 1100–1200 C. Предварительный подогрев чушек до 300–400 C повышает усвоение.
Как хранить слитки CuSi10?
В сухих закрытых складах при влажности не выше 70 %, без контакта с влагой. При соблюдении условий срок хранения не ограничен.
