Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Лигатура в слитках AlCu50: состав, свойства и применение в металлургии
Лигатура в слитках AlCu50 — это алюминиево-медный сплав с массовой долей меди 48–52 %, выпускаемый в виде слитков для введения меди в алюминиевые расплавы. В отличие от чистой меди, температура плавления которой составляет 1083 C, лигатура AlCu50 плавится в интервале 548–620 C, что обеспечивает её полное растворение в алюминиевом расплаве при 700–750 C без локального перегрева и без осаждения тугоплавких включений на подину печи.
Слитки AlCu50 получают методом литья в изложницы или на установках непрерывного литья. Структура слитка — дендритная, с включениями интерметаллидной фазы CuAl (-фаза). Именно наличие эвтектики Al–CuAl с температурой плавления 548 C определяет низкую температуру растворения лигатуры. Плотность AlCu50 — 4,3–4,6 г/см, что выше плотности жидкого алюминия (2,3 г/см), поэтому при вводе в расплав требуется интенсивное перемешивание во избежание гравитационного расслоения.
Нормативные документы и маркировка
- ГОСТ 53777-2010 — лигатуры алюминиевые, общие технические условия.
- ТУ 48-5-215-85 — лигатура алюминий-медь в слитках.
- ISO 17615:2007 — алюминиевые лигатуры для литейного производства.
- ASTM B37 — стандартная спецификация на алюминий-медные лигатуры.
Технические характеристики слитков AlCu50
| Параметр | Значение | Метод контроля | Допуск | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Cu | 48–52 | Титриметрия / спектральный | 1,0 | % |
| Массовая доля Fe | 0,35 | Атомно-абсорбционный | — | % |
| Массовая доля Si | 0,30 | Спектральный | — | % |
| Температура плавления | 548–620 | ДТА | — | C |
| Плотность | 4,3–4,6 | Гидростатическое взвешивание | 0,1 | г/см |
| Масса слитка | 0,5–6,0 | Взвешивание | 5 | кг |
Технология ввода в расплав
Лигатуру AlCu50 загружают в ковш или печь под зеркало расплава при температуре 720–760 C. Растворение слитка массой до 3 кг занимает 4–8 минут при активном перемешивании. Для крупных слитков применяют предварительный подогрев до 300–400 C для удаления влаги и снижения термического удара. Введение через «колокол» практикуется при обработке в раздаточных печах литейных комплексов.
Расход лигатуры рассчитывается по формуле: масса лигатуры = (требуемая концентрация Cu в сплаве исходная концентрация Cu) масса расплава / 0,50. Например, для получения сплава АК12М2 с 2 % Cu из шихты без меди на 1 тонну расплава требуется 40 кг AlCu50.
Области применения
- Производство литейных алюминиевых сплавов систем Al–Si–Cu (АК12М2, АК9М3, АК5М) для отливок блоков цилиндров и головок ДВС.
- Выплавка деформируемых сплавов типа Д16, В95, 2014, 2024 в индукционных тигельных печах.
- Корректировка химического состава в раздаточных печах линий непрерывного литья.
- Производство поршневых сплавов с регламентированным содержанием меди (АК12М2МгН, АК18).
- Введение меди в алюминиевые расплавы при литье под давлением на машинах с холодной камерой прессования.
Условия хранения и приёмки
Слитки AlCu50 хранят в закрытых складах при температуре не ниже –30 C и относительной влажности не более 75 %. Перед загрузкой в расплав обязательна визуальная проверка на наличие влаги, льда и коррозионных отложений. Входной контроль включает проверку маркировки, массы партии и отбор проб для спектрального анализа на содержание меди. Партия сопровождается сертификатом качества с указанием фактического химического состава по каждой плавке.
Вопросы и ответы
При какой температуре расплава растворяется лигатура AlCu50?
Полное растворение слитков AlCu50 обеспечивается при температуре алюминиевого расплава 700–760 C. Эвтектическая составляющая Al–CuAl плавится при 548 C, что значительно ниже рабочей температуры литейных печей.
Как рассчитать расход лигатуры AlCu50 для получения сплава с заданным содержанием меди?
Масса лигатуры = (C_требуемая C_исходная) масса расплава / 0,50, где концентрации выражены в массовых долях. Например, для ввода 2 % Cu в 1000 кг расплава потребуется 40 кг AlCu50.
Чем AlCu50 отличается от катодной меди при легировании алюминия?
Катодная медь плавится при 1083 C и требует перегрева расплава, что вызывает газонасыщение и угар. Лигатура AlCu50 растворяется при 700–760 C, обеспечивая точное легирование без перегрева и с минимальным окислением.
Какие примеси нормируются в слитках AlCu50?
ГОСТ 53777-2010 ограничивает содержание железа (0,35 %), кремния (0,30 %) и других примесей. Суммарное содержание примесей не должно превышать 1,0 %, чтобы не вносить неконтролируемые элементы в легируемый расплав.