Лигатура в слитках AlTi10 в Минске

Лигатура в слитках AlTi10: состав, свойства и применение

Лигатура в слитках AlTi10 — это алюминиево-титановая промежуточная композиция, содержащая 10% титана (номинально 9,5–10,5%) в алюминиевой матрице. Материал поставляется в виде плоских или трапециевидных слитков массой 4–8 кг и предназначен для введения титана в алюминиевые расплавы при производстве деформируемых и литейных сплавов. Основное функциональное назначение AlTi10 — модифицирование структуры, измельчение литого зерна и подавление столбчатой кристаллизации в слитках и фасонных отливках.

Металлургические характеристики

Лигатура AlTi10 производится методом алюминотермического восстановления или прямым сплавлением титановой губки с первичным алюминием. Микроструктура слитка состоит из алюминиевой основы и равномерно распределённых интерметаллидных фаз TiAl, которые при растворении в расплаве образуют центры кристаллизации. Температура плавления лигатуры — 660–850 C, что обеспечивает быстрое растворение при введении в алюминиевый расплав, нагретый до 720–760 C.

Ключевые контролируемые параметры слитков AlTi10:

• массовая доля титана — 9,5–10,5%;
• примеси: Fe 0,20%, Si 0,20%, Cu 0,02%, Zn 0,02%;
• газонасыщенность — водород 0,15 см/100 г;
• температура плавления — 660–850 C;
• плотность — 2,9–3,1 г/см.

Технология введения и усвоение титана

Слитки AlTi10 загружают в расплав алюминия или его сплавов при температуре 720–780 C с последующим перемешиванием. Усвоение титана составляет 90–98% при условии выдержки расплава в течение 10–30 минут. Для равномерного распределения TiAl по объёму металла рекомендуется использовать механическое или электромагнитное перемешивание. В отличие от порошковых лигатур, слиточная форма исключает пылеобразование и потери при хранении, а также обеспечивает точную дозировку при загрузке.

Эффективность модифицирования зависит от содержания титана в конечном сплаве: оптимальная концентрация для измельчения зерна в деформируемых сплавах — 0,02–0,05%, для литейных — 0,05–0,15%. Превышение 0,2% Ti приводит к образованию грубых интерметаллидов и снижению пластичности.

Применение в промышленности

Лигатура AlTi10 используется на предприятиях цветной металлургии, в литейных цехах и на заводах по производству алюминиевых полуфабрикатов. Основные области применения:

• производство деформируемых сплавов серий 1xxx, 3xxx, 5xxx, 6xxx для прокатки листов, лент и фольги;
• литьё слитков методом непрерывного литья и прокатки (CCR) на линиях Properzi;
• фасонное литьё в кокиль и под давлением для автомобильной и электротехнической промышленности;
• изготовление катанки из сплавов 6101, 6201 для токопроводящих жил;
• производство поршневых сплавов и других жаропрочных композиций на алюминиевой основе.

Преимущества слитковой формы

Слитки AlTi10 обеспечивают стабильность химического состава от партии к партии и удобство складского хранения без потери активности. Компактная форма позволяет точно рассчитывать загрузку по массе, что особенно важно при небольших плавках в тигельных печах. По сравнению с лигатурами в виде таблеток или прутка, слитки менее склонны к окислению и не требуют специальной упаковки при транспортировке.

Контроль качества и стандарты

Слитки AlTi10 изготавливаются в соответствии с ТУ 1713-001-… и международными спецификациями, аналогичными ASTM B 928. Каждая партия проходит спектральный анализ на содержание титана и примесей, контроль макроструктуры на равномерность распределения интерметаллидов и проверку на отсутствие оксидных включений. Для ответственных применений в аэрокосмической отрасли допускается дополнительный контроль ультразвуковым методом на сплошность слитка.

Вопросы и ответы