Лигатура в слитках AlSr10: алюминиево-стронциевая модифицирующая добавка
Лигатура в слитках AlSr10 — это алюминиево-стронциевый сплав с массовой долей стронция 9–11 %, выпускаемый в виде чушек, слитков и «вафельных» плит для модифицирования эвтектики силуминов. Стронций вводится в расплав алюминия в виде интерметаллида AlSr, который обеспечивает устойчивое модифицирующее действие и не требует термической обработки перед вводом в шихту.
В отличие от натриевого модифицирования, лигатура AlSr10 не даёт «перемодифицирования» и сохраняет эффект в течение 4–8 часов выдержки расплава, что критично для литья в кокиль, под низким давлением и по выплавляемым моделям. Стронций изменяет морфологию эвтектического кремния: игольчатые пластины превращаются в мелкодисперсные волокнистые включения, что повышает относительное удлинение силумина в 1,5–2,5 раза.
Технические характеристики лигатуры AlSr10
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на расплав | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Sr | 9–11 % | титрование / ICP-OES | основной модификатор | по ТУ производителя |
| Массовая доля Al | остальное | расчёт | матрица-носитель | Al не ниже 88 % |
| Примеси Fe, Si | 0,3 % каждая | спектральный анализ | контроль загрязнения | для ответственного литья |
| Температура плавления | 660–780 C | ДТА / термопара | интервал растворения | выше температуры солидус Al |
| Плотность слитка | 2,6–2,8 г/см | гидростатическое взвешивание | погружение в ванну | близка к расплаву Al |
| Усвоение Sr | 85–95 % | баланс по шихте | зависит от температуры | при 720–740 C |
Области применения
- Модифицирование силуминов АК7ч, АК9ч, АК12 (АЛ2, АЛ4, АЛ9) при литье в кокиль и под низким давлением.
- Производство поршней, головок и блоков цилиндров ДВС из эвтектических и заэвтектических силуминов.
- Литьё корпусных деталей насосов, компрессоров и арматуры в условиях серийного производства.
- Изготовление тонкостенных отливок по выплавляемым моделям с повышенными требованиями к пластичности.
- Модифицирование сплавов системы Al–Si–Mg для литья колёсных дисков и силовых элементов шасси.
- Ввод в раздаточные печи и миксеры перед заливкой в кристаллизатор или изложницу.
Технология ввода в расплав
Лигатуру AlSr10 вводят в расплав при температуре 720–760 C. Слиток предварительно подогревают до 200–300 C для удаления влаги и предотвращения выброса металла. Расчётная норма ввода — 0,8–1,5 кг на тонну расплава для получения остаточного стронция 0,02–0,06 %. Перемешивание проводят графитовым или титановым колоколом в течение 3–5 минут, после чего расплав выдерживают 10–15 минут для гомогенизации.
Стронций обладает высоким сродством к кислороду, поэтому ввод лигатуры проводят под защитой аргона или после раскисления расплава. При контакте с флюсами на основе хлоридов щелочных металлов наблюдается частичная потеря модификатора, что требует увеличения навески на 10–15 %.
Формы поставки и маркировка
- Чушки массой 5–10 кг с содержанием Sr 9–11 %.
- «Вафельные» плиты толщиной 20–40 мм для дробления и точной навески.
- Прутки и гранулы для ввода в автоматизированные линии модифицирования.
- Слитки по ТУ 48-21-… и стандартам предприятий-изготовителей.
- Упаковка в стальные или деревянные ящики с защитой от влаги.
Вопросы и ответы
Какое остаточное содержание стронция обеспечивает лигатура AlSr10?
Оптимальный диапазон — 0,02–0,06 % Sr в расплаве. При содержании ниже 0,015 % модифицирующий эффект нестабилен, при превышении 0,08 % наблюдается перемодифицирование с образованием грубых включений и снижением жидкотекучести.
Совместима ли AlSr10 с натриевым модифицированием?
Совместное введение стронция и натрия не рекомендуется: натрий испаряется при 760–800 C и нарушает стабильность действия стронция. При переходе с натриевого модифицирования на стронциевое требуется полная замена футеровки и очистка печи.
Как хранить слитки AlSr10?
В сухих отапливаемых складах при относительной влажности не выше 70 %. Слитки укладывают на поддоны, исключая контакт с влагой и агрессивными средами. Перед вводом в расплав обязательна прокалка при 200–300 C.
Влияет ли AlSr10 на механические свойства силумина?
Предел прочности изменяется незначительно, а относительное удлинение возрастает в 1,5–2,5 раза за счёт измельчения эвтектического кремния. Твёрдость после термообработки Т6 повышается на 10–20 HB.
