Лигатура в слитках AlZr5 в Минске

Лигатура в слитках AlZr5: алюминий-циркониевая модифицирующая добавка для жаропрочных сплавов

Лигатура в слитках AlZr5 — это алюминиевая лигатура с массовой долей циркония 5 % (маркировка AlZr5), выпускаемая в виде слитков для введения циркония в алюминиевые расплавы и сплавы. Цирконий в такой лигатуре находится в связанном состоянии в виде интерметаллидных фаз Al₃Zr, что обеспечивает его контролируемое растворение в расплаве и высокое усвоение при легировании. Слитки AlZr5 применяют как промежуточный продукт металлургического передела: чистый цирконий имеет температуру плавления 1855 C, что делает его прямое введение в алюминиевый расплав (660 C) технологически нецелесообразным, тогда как лигатура плавится в интервале 750–900 C и вводится стандартными методами.

Технические характеристики и состав

Лигатура AlZr5 относится к классу алюминиевых лигатур с тугоплавкими переходными металлами. Основные нормируемые параметры — массовая доля циркония, содержание железа и кремния как примесей, а также макроструктура слитка. Цирконий в лигатуре распределён в виде дисперсных включений Al₃Zr, размер и морфология которых определяют скорость растворения в расплаве.

Области применения

Лигатура AlZr5 востребована там, где требуется повышение жаропрочности и термической стабильности алюминиевых сплавов за счёт образования антирекристаллизационных фаз Al₃Zr:

• Производство сплавов систем Al–Zr, Al–Cu–Zr, Al–Mg–Zr для авиационных панелей и обшивок.
• Изготовление проволоки и прутков для сварки алюминиевых конструкций ответственного назначения.
• Легирование расплавов при литье поршней и головок блоков цилиндров двигателей.
• Получение слитков и слябов для последующей прокатки в листах электротехнического назначения.
• Модифицирование сплавов для кабельной и токопроводящей продукции с повышенной термостойкостью.
• Введение циркония в сплавы для аддитивных технологий (порошки Al–Zr для селективного лазерного плавления).

Технология ввода в расплав

Слитки AlZr5 вводят в расплав при температуре 730–780 C с предварительным подогревом до 200–300 C для удаления влаги. Растворение лигатуры требует интенсивного перемешивания — механического, электромагнитного или барботажного аргоном. Полное усвоение циркония достигается в течение 15–30 минут после ввода. При недостаточной температуре или слабом перемешивании наблюдается неполное растворение и образование шлаковых включений, обогащённых цирконием.

Условия хранения и транспортировки

Слитки AlZr5 хранят в сухих закрытых помещениях при относительной влажности не выше 70 % и температуре от –30 C до +50 C. Поверхностная оксидная плёнка не требует удаления перед вводом в расплав. Транспортировка допускается всеми видами транспорта в условиях, исключающих увлажнение и загрязнение поверхности. Гарантийный срок хранения без изменения химического состава — 24 месяца.

Вопросы и ответы