Лигатура в слитках AlSr3.5: алюминиево-стронциевая модифицирующая добавка
Лигатура в слитках AlSr3.5 — это алюминиево-стронциевый сплав с массовой долей стронция 3,0–4,0 %, выпускаемый в виде чушек и слитков для модифицирования эвтектики и первичной фазы кремния в алюминиево-кремниевых сплавах. Стронций вводится в расплав в виде лигатуры, а не в чистом виде, поскольку температура плавления металлического стронция — 769 C, а растворимость в жидком алюминии ограничена; лигатура обеспечивает контролируемое усвоение и равномерное распределение модификатора по объёму плавки.
Состав и технические характеристики
Стандартный химический состав лигатуры AlSr3.5 регламентируется по содержанию стронция и примесям. Основу составляет алюминий марки не ниже А7. Стронций находится в виде интерметаллидной фазы AlSr, которая при температуре выше 654 C переходит в расплав и обеспечивает модифицирующий эффект.
- Стронций (Sr) — 3,0–4,0 %
- Железо (Fe) — не более 0,30 %
- Кремний (Si) — не более 0,20 %
- Медь (Cu) — не более 0,05 %
- Прочие примеси — не более 0,15 % суммарно
- Алюминий (Al) — остальное
Температура плавления лигатуры находится в диапазоне 580–660 C, что ниже температуры заливки алюминиевых расплавов, поэтому растворение слитков происходит без локального перегрева. Плотность — 2,6–2,8 г/см, что близко к плотности жидкого алюминия и исключает ликвацию модификатора по высоте тигля.
Модифицирующее действие
Стронций изменяет морфологию эвтектического кремния в силуминах: игольчатые и пластинчатые включения трансформируются в мелкодисперсные волокнистые или глобулярные частицы. Это повышает относительное удлинение сплавов АК7ч, АК9ч, АК12, AK12M2 и их аналогов по EN AC-44200, AC-46000 в 1,5–2,5 раза без снижения прочностных характеристик. Эффект сохраняется при переплавах в течение 60–90 минут, после чего наблюдается «перемодифицирование» с укрупнением частиц.
Оптимальная концентрация стронция в расплаве — 0,02–0,06 %. Расход лигатуры AlSr3.5 рассчитывается по формуле с учётом угара 15–25 % и составляет ориентировочно 0,8–2,0 кг на тонну расплава в зависимости от исходного содержания Sr и требуемой степени модифицирования.
Типовые параметры применения
| Параметр | Значение | Единица | Условие | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Температура ввода | 720–760 | C | ковш, тигель | перед разливкой |
| Угар стронция | 15–25 | % | открытая поверхность | снижается флюсом |
| Время растворения | 5–15 | мин | интенсивное перемешивание | зависит от массы слитка |
| Остаточный Sr | 0,02–0,06 | % | в готовом расплаве | контроль спектральным анализом |
| Масса слитка | 0,5–6,0 | кг | чушка, слиток | по согласованию |
Области применения
- Литьё поршней и головок блоков цилиндров из силуминов на кокильных и литьевых машинах
- Производство корпусных деталей АК12, АК9ч для автомобильной и мототехники
- Литьё под давлением тонкостенных радиаторов и теплообменников
- Изготовление отливок для насосного и компрессорного оборудования
- Модифицирование сплавов в индукционных тигельных печах и газовых плавильных агрегатах
Форма поставки и маркировка
Лигатура поставляется в виде чушек массой 0,5–6,0 кг, упакованных в стальные или деревянные ящики, либо навалом в биг-бэгах. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием фактического содержания стронция, результатов спектрального анализа и номера плавки. Поверхность слитков должна быть чистой, без шлаковых включений и следов коррозии.
Вопросы и ответы
Какое содержание стронция в лигатуре AlSr3.5?
Массовая доля стронция составляет 3,0–4,0 %. Остальное — алюминий и регламентированные примеси (Fe, Si, Cu).
При какой температуре вводится лигатура в расплав?
Оптимальный интервал — 720–760 C. При более низкой температуре растворение замедляется, при более высокой растёт угар стронция.
Какой расход лигатуры на тонну силумина?
Ориентировочно 0,8–2,0 кг на тонну расплава с учётом угара 15–25 % и требуемой остаточной концентрации Sr 0,02–0,06 %.
Совместима ли лигатура AlSr3.5 с модифицированием натрием?
Стронций и натрий относятся к разным типам модификаторов; совместное введение не рекомендуется из-за взаимного снижения эффекта и нестабильности структуры.
