Лигатура в слитках AlFe45 в Минске

Лигатура в слитках AlFe45 — алюминиево-железная лигатура для точного легирования

Лигатура в слитках AlFe45 — двухкомпонентный алюминиево-железный сплав с массовой долей железа 40–50 %, применяемый для введения железа в алюминиевые расплавы. В отличие от чистого железа, лигатура имеет температуру плавления 850–900 C, что ниже температуры плавления чистого железа (1539 C), поэтому она быстро растворяется в алюминиевой ванне без длительных выдержек и локальных переохлаждений. Это обеспечивает равномерное распределение железа по объему расплава и исключает образование интерметаллидных включений AlFe в готовом изделии.

Назначение и технология применения

AlFe45 вводится в расплав на стадии приготовления алюминиевых сплавов, когда требуется скорректировать содержание железа в узком диапазоне. Лигатура поставляется в слитках массой 5–7 кг, что удобно для дозирования при разовых загрузках. Рекомендуемая температура ввода — 720–780 C, при этом лигатура погружается под зеркало расплава с помощью колокольчика или вводится в зону интенсивного перемешивания. Полное растворение слитка достигается за 10–15 минут при условии активной конвекции в ванне.

Использование лигатуры AlFe45 позволяет:

• поддерживать содержание железа в сплавах системы Al–Si–Fe в пределах 0,8–1,2 % для повышения жаропрочности;
• компенсировать потери железа при переплаве шихты с высоким содержанием лома;
• стабилизировать механические свойства отливок, получаемых литьем под давлением и в кокиль;
• сократить время легирования по сравнению с введением железной стружки или порошка.

Влияние на структуру и свойства сплавов

Железо в алюминиевых сплавах образует игольчатые интерметаллиды AlFe, которые снижают пластичность. При введении железа через лигатуру AlFe45 достигается более компактная морфология интерметаллидной фазы за счет равномерного распределения легирующего элемента. Это особенно важно для поршневых сплавов АК12М2МгН и силуминов, работающих при повышенных температурах, где железо повышает предел ползучести и сопротивление термической усталости.

В сплавах системы Al–Cu–Fe лигатура применяется для формирования дисперсных частиц AlCuFe, упрочняющих матрицу при старении. Для сплавов, работающих в условиях трения, таких как АК9М2, железо в количестве 0,9–1,1 % повышает износостойкость за счет образования твердых эвтектических составляющих.

Химический состав и контроль качества

Состав лигатуры AlFe45 регламентируется ТУ 1713-001-78722650-2015. Контроль содержания железа проводится спектральным методом на каждой плавке. Допустимое отклонение по железу — 2 % от номинала. Примеси, такие как кремний, медь и цинк, ограничены на уровне 0,1–0,3 %, что исключает нежелательное легирование основного сплава.

Условия хранения и транспортировки

Слитки AlFe45 устойчивы к атмосферной коррозии, однако длительное хранение на открытых площадках приводит к образованию оксидной пленки, которая увеличивает время растворения. Рекомендуется хранить лигатуру в сухих складских помещениях при относительной влажности не более 75 %. Перед вводом в расплав слитки должны быть просушены при температуре 150–200 C для удаления конденсата, что предотвращает выбросы металла при контакте с расплавом.

Вопросы и ответы