Лигатура в слитках AlTi6: алюминиево-титановая модифицирующая добавка
Лигатура в слитках AlTi6 — это алюминиево-титановый сплав с массовой долей титана около 6 %, выпускаемый в виде слитков для введения титана в алюминиевые расплавы. В отличие от чистого титана, температура плавления которого превышает 1660 C, лигатура AlTi6 плавится в интервале 660–800 C, что обеспечивает усвоение титана при литье без перегрева расплава. Основное назначение — модифицирование и легирование алюминиевых сплавов, измельчение зерна, повышение прочностных характеристик литых заготовок.
Состав и технические характеристики
Стандартный химический состав лигатуры AlTi6 регламентируется содержанием титана в пределах 5,5–6,5 %, железа — не более 0,3 %, кремния — не более 0,2 %. Основа — алюминий марки А7 или А6. Присутствие интерметаллидной фазы AlTi в структуре слитка обеспечивает эффективное измельчение зерна при введении в расплав. Температура начала кристаллизации AlTi — около 665 C, что определяет поведение лигатуры при растворении.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на процесс | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Ti | 5,5–6,5 % | ГОСТ 17746 | Измельчение зерна | Основа легирования |
| Массовая доля Fe | 0,30 % | ГОСТ 17746 | Снижение пластичности | Ограничение примеси |
| Массовая доля Si | 0,20 % | ГОСТ 17746 | Рост зерна | Ограничение примеси |
| Температура плавления | 660–800 C | ДТА | Усвоение Ti | Ниже t плавления Ti |
| Плотность слитка | 2,85–3,05 г/см | ГОСТ 8.024 | Погружение в расплав | Зависит от пористости |
| Масса слитка | 0,5–6,0 кг | Взвешивание | Дозирование | По согласованию |
Области применения
Лигатура AlTi6 применяется в металлургии алюминия и литейном производстве для модифицирования расплава перед кристаллизацией. Введение добавки в ковш или миксер обеспечивает формирование равномерной мелкозернистой структуры слитков, отливок и деформированных полуфабрикатов.
- Литьё алюминиевых сплавов АК7ч, АК9ч, АК12 на линиях кокильного и полунепрерывного литья.
- Производство плоских слитков из сплавов 1050, 3003, 5083 на установках полунепрерывного литья.
- Модифицирование расплава в индукционных тигельных печах и газовых отражательных печах.
- Изготовление фасонных отливок для автомобилестроения: блоки цилиндров, головки блоков, картеры.
- Литьё под давлением на машинах с холодной камерой прессования для корпусных деталей.
- Производство катанки и проволоки из алюминиевых сплавов на литейно-прокатных агрегатах.
Технология введения в расплав
Лигатуру AlTi6 вводят в расплав при температуре 720–760 C. Слиток предварительно подогревают до 200–300 C для удаления влаги, затем погружают в ковш или печь с помощью колокола либо корзины. Растворение занимает 5–15 минут в зависимости от массы слитка и интенсивности перемешивания. Усвоение титана составляет 85–95 % при соблюдении температурного режима. Перед введением расплав обрабатывают флюсом для удаления оксидной плёнки.
Упаковка, маркировка и условия хранения
Слитки AlTi6 поставляются в металлических ящиках, на поддонах или в связках массой до 1000 кг. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием химического состава и номера плавки. Хранение осуществляется в сухих закрытых помещениях при температуре не ниже 0 C и относительной влажности не более 75 %. Перед использованием слитки рекомендуется выдержать в цеховых условиях не менее 24 часов для выравнивания температуры.
Вопросы и ответы
Какое содержание титана обеспечивает лигатура AlTi6?
Массовая доля титана составляет 5,5–6,5 %. Такой диапазон обеспечивает стабильное усвоение титана расплавом и предсказуемое измельчение зерна без образования грубых интерметаллидов.
При какой температуре вводят лигатуру AlTi6 в алюминиевый расплав?
Оптимальный интервал — 720–760 C. При более низкой температуре растворение замедляется, при более высокой возрастает угар и насыщение расплава водородом.
Каков расход лигатуры AlTi6 для модифицирования?
Расход определяется требуемым содержанием титана в сплаве и обычно составляет 0,5–2,0 кг на тонну расплава. Точная навеска рассчитывается по формуле с учётом усвоения 85–95 %.
Чем отличается лигатура AlTi6 от AlTi5B1?
AlTi6 содержит только титан и применяется для легирования и модифицирования. AlTi5B1 дополнительно содержит бор, который образует частицы TiB и обеспечивает более эффективное измельчение зерна при меньшем расходе.
