Лигатура в слитках AlTiB5-1 в Минске


Лигатура в слитках AlTiB5-1 — алюминиево-титановая лигатура с бором для модифицирования алюминиевых сплавов

Лигатура в слитках AlTiB5-1 — алюминиевый мастер-сплав, содержащий 5 % титана и 1 % бора, предназначенный для рафинирования и модифицирования алюминиевых расплавов. Материал поставляется в виде плоских слитков, обеспечивающих удобство дозирования при введении в расплав. Химический состав соответствует требованиям ГОСТ Р 53777 и международным спецификациям, применяемым в производстве алюминиевых полуфабрикатов.

Механизм действия лигатуры основан на формировании в расплаве интерметаллидных соединений TiAl и диборида титана TiB. Частицы TiB, обладающие высокой температурой плавления и близким к алюминию кристаллографическим параметром решётки, выступают центрами кристаллизации при затвердевании. Это обеспечивает измельчение зерна в отливках и слитках, повышая плотность структуры и снижая склонность к горячим трещинам.

Технические характеристики и структура

Слитки AlTiB5-1 имеют гомогенное распределение интерметаллидных фаз по объёму. Размер частиц TiB в качественной лигатуре не превышает 1–3 мкм, что гарантирует стабильный модифицирующий эффект. Содержание примесей — железа, кремния, цинка — контролируется в пределах, установленных для алюминиевых сплавов ответственного назначения.

ПараметрЗначение для AlTiB5-1Метод контроляТипичный разбросПримечание
Массовая доля титана5,0 %Спектральный анализ4,8–5,2 %По ГОСТ Р 53777
Массовая доля бора1,0 %Титриметрия0,9–1,1 %Соотношение Ti:B — 5:1
Температура плавления660–680 CДСК5 CБлизка к температуре плавления алюминия
Плотность2,75 г/смГидростатическое взвешивание0,02 г/смВыше плотности чистого алюминия
Размер частиц TiB1–3 мкмСЭМдо 5 мкмВлияет на модифицирующую способность

Применение в литейном производстве

Лигатура AlTiB5-1 применяется при производстве алюминиевых деформируемых сплавов серий 1xxx, 3xxx, 5xxx, 6xxx и 8xxx, а также при литье слитков для прокатки и прессования. Ввод лигатуры осуществляется в расплав перед разливкой при температуре 720–760 C. Расход составляет 0,5–2 кг на тонну алюминия в зависимости от требуемой степени измельчения зерна и типа сплава.

Основные области использования:

  • литьё слитков для производства листового проката в авиастроении и автомобилестроении;
  • изготовление профилей и панелей методом горячего прессования;
  • производство катанки для кабельной промышленности;
  • литьё фасонных отливок в кокиль и под давлением;
  • непрерывное литьё полос и лент на установках типа «кристаллизатор-лента».

Модифицирование лигатурой AlTiB5-1 обеспечивает размер зерна в слитках 120–250 мкм при литье в электромагнитный кристаллизатор, что соответствует требованиям к полуфабрикатам для последующей пластической деформации. Эффект модифицирования сохраняется в течение 2–3 часов после ввода, что позволяет выдерживать технологические паузы в процессе разливки.

Преимущества использования слитковой формы

Поставка лигатуры в слитках массой 5–10 кг упрощает складскую логистику и дозирование. Слитки не требуют предварительного подогрева перед вводом в расплав при условии их хранения в сухом отапливаемом помещении. Отсутствие порошковой фракции исключает потери материала при транспортировке и загрузке, а также снижает риск окисления активных компонентов.

При введении слитков в расплав рекомендуется использовать колокольчик или специальное устройство для погружения, обеспечивающее быстрое растворение без всплытия на поверхность. Полное растворение слитка массой 5 кг происходит за 3–5 минут при интенсивном перемешивании расплава. Перегрев расплава выше 800 C не рекомендуется из-за возможного укрупнения частиц TiB и снижения модифицирующего эффекта.

Вопросы и ответы

Каково оптимальное содержание лигатуры AlTiB5-1 в алюминиевом расплаве?

Оптимальный расход составляет 0,5–2 кг на тонну расплава. Для сплавов с высокими требованиями к структуре, например для тонкостенных профилей, расход увеличивают до 2–3 кг на тонну. Превышение дозировки свыше 3 кг на тонну не приводит к дальнейшему измельчению зерна, но может вызвать образование крупных интерметаллидов.

При какой температуре вводить лигатуру AlTiB5-1 в расплав?

Рекомендуемая температура ввода — 720–760 C. При более низкой температуре увеличивается время растворения, при более высокой — возможна деградация модифицирующих частиц. Для сплавов с магнием температура ввода может быть снижена до 700 C.

Как хранить слитки AlTiB5-1?

Слитки хранят в сухих складских помещениях при температуре не ниже 10 C. Попадание влаги на поверхность слитков недопустимо — при вводе в расплав влага вызывает интенсивное газовыделение и повышенное окисление. Срок хранения не ограничен при соблюдении условий.

Влияет ли лигатура AlTiB5-1 на электропроводность алюминиевых сплавов?

При стандартном расходе до 2 кг на тонну остаточное содержание титана и бора в сплаве не превышает 0,01 %, что не оказывает существенного влияния на электропроводность. Для токопроводящих сплавов серии 1xxx допускается использование AlTiB5-1 в количестве до 1 кг на тонну.