Лигатура в слитках AlTiB3-1 в Минске


Лигатура в слитках AlTiB3-1: состав, свойства и применение

Лигатура в слитках AlTiB3-1 — алюминиевый модификатор, содержащий титан и бор в соотношении, обеспечивающем формирование тугоплавких частиц TiB2 и TiAl3. Сплав относится к системе Al–Ti–B и выпускается в виде слитков для ввода в алюминиевые расплавы с целью измельчения зерна. Марка AlTiB3-1 расшифровывается как: алюминий-титан-бор, 3 % Ti, 1 % B. Такое соотношение близко к стехиометрии диборида титана (TiB2), что обеспечивает максимальную эффективность модифицирования.

Химический состав и структура

Основа лигатуры — алюминий марки А7 или А8 (не менее 95 %). Титан вводится в пределах 2,8–3,2 %, бор — 0,9–1,1 %. Допускаются примеси железа (до 0,3 %), кремния (до 0,2 %), ванадия (до 0,02 %). Структура слитка представлена алюминиевой матрицей с равномерно распределёнными частицами TiB2 размером 0,5–3 мкм и интерметаллидами TiAl3 по границам зёрен. Именно диборид титана выступает гетерогенным центром кристаллизации при затвердевании алюминиевых сплавов.

Технические характеристики

ПараметрЗначениеМетод контроляВлияние на модифицированиеПримечание
Массовая доля Ti2,8–3,2 %ГОСТ 17746Формирование TiAl3Титрование
Массовая доля B0,9–1,1 %ГОСТ 17746Образование TiB2Спектральный анализ
Температура плавления660–750 CДТАРастворение в расплавеЗависит от скорости нагрева
Плотность слитка2,7–2,9 г/смГОСТ 8.024Осаждение частицГидростатическое взвешивание
Размер частиц TiB20,5–3 мкмМеталлографияЦентры кристаллизацииОптическая микроскопия
Скорость ввода0,5–2 кг/тТехнологическая пробаИзмельчение зернаЗависит от сплава

Области применения

Лигатура AlTiB3-1 применяется в металлургии для модифицирования алюминиевых сплавов перед литьём. Основные потребители:

  • Литейные производства алюминиевых сплавов (АК12, АК7ч, АК9ч) для получения мелкозернистой структуры отливок.
  • Прокатные цеха при производстве листов, профилей и фольги из сплавов 1050, 3003, 5052.
  • Непрерывное литьё сортовой заготовки и катанки из электротехнического алюминия.
  • Производство поршней, головок блоков цилиндров и корпусных деталей из силуминов.
  • Изготовление сварочной проволоки и прутков для сварки алюминиевых конструкций.

Технология ввода

Слитки AlTiB3-1 вводят в расплав при температуре 720–760 C. Перед вводом слиток измельчают до фракции 20–50 мм или применяют специальные корзины-дозаторы. Растворение происходит в течение 5–15 минут при интенсивном перемешивании. Расход лигатуры составляет 0,5–2 кг на тонну расплава в зависимости от требуемого размера зерна. Эффективность модифицирования оценивают по макрошлифу — зерно должно быть не крупнее 100–150 мкм для литейных сплавов.

Условия хранения и транспортировки

Слитки хранят в сухих закрытых помещениях при температуре не выше 40 C и относительной влажности до 75 %. Упаковка — деревянные ящики или металлические контейнеры. Транспортировка допускается всеми видами транспорта с защитой от атмосферных осадков. Гарантийный срок хранения — 12 месяцев со дня изготовления. Перед применением слитки рекомендуется прогреть до 150–200 C для удаления влаги.

Вопросы и ответы

Какое соотношение титана и бора в лигатуре AlTiB3-1?

Массовая доля титана составляет 2,8–3,2 %, бора — 0,9–1,1 %. Соотношение Ti:B близко к 3:1, что соответствует стехиометрии диборида титана TiB2.

Для каких алюминиевых сплавов применяется AlTiB3-1?

Лигатура предназначена для модифицирования литейных силуминов (АК12, АК7ч), деформируемых сплавов (1050, 3003, 5052), а также электротехнического алюминия при непрерывном литье.

Какой расход лигатуры AlTiB3-1 на тонну расплава?

Оптимальный расход — 0,5–2 кг/т. Точное значение зависит от исходного размера зерна, температуры расплава и требований к структуре отливки.

При какой температуре вводится лигатура в расплав?

Ввод осуществляется при 720–760 C с интенсивным перемешиванием. Растворение занимает 5–15 минут. Перед вводом слитки прогревают до 150–200 C.