Лигатура в слитках AlZr10 в Минске

Лигатура в слитках AlZr10: алюминий-циркониевая лигатура для модифицирования и легирования

Лигатура в слитках AlZr10 — это алюминиевая лигатура с массовой долей циркония 10 % (марка AlZr10), применяемая для введения циркония в алюминиевые расплавы и сплавы. Цирконий в составе лигатуры находится в виде интерметаллидных фаз Al₃Zr, что обеспечивает контролируемое растворение в расплаве и высокое усвоение легирующего элемента. Слитки AlZr10 получают методом прямого сплавления циркониевой шихты с алюминием-основой с последующей разливкой в изложницы или на установках непрерывного литья.

Технические характеристики и состав

Лигатура AlZr10 относится к группе алюминиевых лигатур с тугоплавкими переходными металлами. Температура плавления базовой эвтектики системы Al–Zr превышает 1580 C, поэтому ввод циркония в чистом виде в алюминиевый расплав нецелесообразен — лигатура обеспечивает плавное и полное растворение при рабочей температуре 750–850 C.

• Массовая доля циркония — 9,5–10,5 %
• Массовая доля железа — не более 0,30 %
• Массовая доля кремния — не более 0,20 %
• Массовая доля примесей (прочие) — не более 0,15 %
• Алюминий — основа
• Температура ввода в расплав — 750–850 C

Структура и механизм усвоения

В структуре слитка AlZr10 интерметаллиды Al₃Zr распределены в алюминиевой матрице в виде дисперсных включений. При вводе в расплав происходит последовательное растворение частиц: сначала плавится алюминиевая матрица, затем интерметаллиды переходят в раствор. Степень усвоения циркония при корректной технологии ввода составляет 85–95 %. Крупные включения Al₃Zr требуют более длительной выдержки расплава, поэтому гранулометрия и толщина слитка влияют на кинетику растворения.

Области применения

• Легирование алюминиевых сплавов систем Al–Cu–Mg (2xxx) для повышения жаропрочности
• Модифицирование сплавов Al–Zn–Mg–Cu (7xxx) в авиастроении и производстве силовых конструкций
• Производство деформируемых полуфабрикатов: прессованных профилей, катаных плит, штамповок
• Изготовление литейных жаропрочных сплавов для деталей ГТД и поршневых двигателей
• Получение алюминиевых сплавов с эффектом рекристаллизационного торможения (антирекристаллизаторы)
• Производство сварочной проволоки и присадочных материалов специального назначения

Типовые параметры слитков AlZr10

Технология ввода в расплав

Слитки AlZr10 загружают в расплавленный алюминий при температуре не ниже 750 C. Для ускорения растворения применяют механическое или электромагнитное перемешивание. Рекомендуемая выдержка после ввода — 20–40 минут в зависимости от объёма плавки и интенсивности перемешивания. Контроль содержания циркония осуществляют отбором проб и спектральным анализом. Введение лигатуры в ковш при разливке допускается при наличии устройств подогрева и перемешивания.

Условия хранения и транспортировки

Слитки AlZr10 хранят в сухих закрытых помещениях при относительной влажности не выше 75 %. Не допускается контакт с влагой и химически активными средами. Транспортировка — всеми видами транспорта в упаковке, исключающей механические повреждения и загрязнение поверхности. Гарантийный срок хранения без изменения химического состава — 24 месяца со дня изготовления при соблюдении условий хранения.

Вопросы и ответы