Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Лигатура в слитках AlFe20 — алюминиево-железная лигатура для точного легирования
Лигатура в слитках AlFe20 — двухкомпонентный алюминиево-железный модификатор, применяемый для введения железа в алюминиевые расплавы при подготовке литейных сплавов. Массовая доля железа в лигатуре составляет 18–22 %, остальное — алюминий высокой чистоты. Химический состав регламентируется ТУ 48-21-1-88 и соответствует требованиям предприятий авиационной, автомобильной и кабельной промышленности.
Основное назначение AlFe20 — корректировка содержания железа в сплавах системы Al–Si (АК5М2, АК9М2, АК12М2) и Al–Cu (АК5М), где железо выступает легирующим элементом, повышающим жаропрочность и сопротивление ползучести. В отличие от использования чушкового силумина или вторичных сплавов, лигатура обеспечивает минимальный разброс по химсоставу и исключает засорение расплава посторонними примесями — цинком, свинцом, оловом, которые неизбежно присутствуют в шихтовых материалах низкого передела.
Технологические особенности введения AlFe20
Лигатура AlFe20 поставляется в слитках массой 4–6 кг, что удобно для дозирования при разовой загрузке в плавильные печи. Температура плавления лигатуры — 850–900 C, что ниже температуры перегрева алюминиевых расплавов (720–780 C) при использовании в качестве носителя. Рекомендуемый порядок введения — после расплавления основной шихты, перед рафинированием и модифицированием. Время полного растворения слитка в расплаве при перемешивании — 10–15 минут.
Усвояемость железа из лигатуры достигает 95–98 %, что существенно выше, чем при введении железа в виде стальной стружки или порошка. Это объясняется образованием интерметаллидной фазы Al3Fe, которая диссоциирует в алюминиевом расплаве с равномерным распределением железа по объему. Отсутствие тугоплавких конгломератов исключает возникновение локальных перегревов и ликвационных зон в отливках.
Влияние AlFe20 на структуру и свойства отливок
Применение лигатуры AlFe20 позволяет стабилизировать морфологию железосодержащих фаз в структуре силуминов. При содержании железа 0,8–1,2 % формируются компактные включения -Al15(FeMn)3Si2 вместо игольчатой -фазы Al5FeSi, что повышает пластические свойства отливок, работающих под давлением. Для поршневых сплавов типа АК18 содержание железа 1,3–1,8 % обеспечивает требуемый уровень твердости при нагреве до 300 C.
В сплавах для фасонного литья под давлением (АК9М2, АК12М2) лигатура AlFe20 применяется совместно с марганцевыми модификаторами для нейтрализации вредного влияния железа на герметичность корпусных деталей. Контроль содержания железа в шихте осуществляется методом спектрального анализа на каждой плавке.
Типовые области применения
- Производство поршневых заготовок для ДВС методом литья в кокиль
- Литье корпусных деталей гидроаппаратуры под давлением
- Изготовление арматуры для нефтегазового оборудования, работающей при повышенных температурах
- Выплавка деформируемых сплавов АМг2, АМг3 с нормируемым содержанием железа
- Подготовка вторичных алюминиевых сплавов в литейных цехах машиностроительных заводов
Химический состав и физические характеристики
| Показатель | Значение для AlFe20 | Метод контроля | Норматив | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля железа, % | 18–22 | Спектральный анализ | ТУ 48-21-1-88 | Основной легирующий элемент |
| Массовая доля алюминия, % | 78–82 | Расчет по разности | ТУ 48-21-1-88 | Основа лигатуры |
| Примеси, не более, % | 0,5 | Химический анализ | ТУ 48-21-1-88 | Si, Cu, Zn, Pb суммарно |
| Температура плавления, C | 850–900 | Дериватограф | Справочные данные | Ниже температуры перегрева расплава |
| Масса слитка, кг | 4–6 | Взвешивание | ТУ 48-21-1-88 | Удобно для дозирования |
| Плотность, г/см | 3,4–3,6 | Гидростатическое взвешивание | Справочные данные | Выше, чем у чистого алюминия |
Условия хранения и транспортировки
Слитки AlFe20 хранятся в сухих складских помещениях на деревянных поддонах или металлических стеллажах. Допускается хранение на открытых площадках под навесом при условии защиты от атмосферных осадков. Перед загрузкой в печь слитки должны быть просушены при температуре 150–200 C для удаления поверхностной влаги, предотвращающей газонасыщение расплава водородом.
Вопросы и ответы
Чем отличается лигатура AlFe20 от чушкового силумина с высоким содержанием железа?
AlFe20 содержит только алюминий и железо в контролируемых пределах, без кремния и сопутствующих примесей. Это позволяет раздельно корректировать содержание железа и кремния в сплаве, что невозможно при использовании силумина, где оба элемента связаны.
Какая температура расплава оптимальна для введения AlFe20?
Рекомендуемая температура алюминиевого расплава при введении лигатуры — 720–780 C. При более низкой температуре увеличивается время растворения, при более высокой — возрастает угар и газонасыщение.
Можно ли использовать AlFe20 для легирования деформируемых алюминиевых сплавов?
Да, лигатура применяется при выплавке сплавов АМг2, АМг3 и АД31, где содержание железа нормируется в пределах 0,1–0,5 %. Введение через лигатуру обеспечивает более точное попадание в заданный интервал по сравнению с использованием стального лома.
Как контролировать качество лигатуры при входном контроле?
Проводится спектральный анализ на содержание железа и суммы примесей, визуальный осмотр на отсутствие шлаковых включений и раковин, проверка массы слитков. При необходимости выполняется контроль микроструктуры на равномерность распределения интерметаллидной фазы.