Лигатура в слитках АНТа в Минске

Лигатура в слитках АНТа — алюминий-никель-титановая модифицирующая добавка

Лигатура в слитках АНТа — это тройная алюминиевая лигатура системы Al–Ni–Ti, применяемая для легирования и модифицирования алюминиевых сплавов. Сочетание никеля и титана в одной лигатуре обеспечивает комплексное воздействие на структуру отливки: никель повышает жаропрочность и стабильность механических свойств при повышенных температурах, титан выступает модификатором первого рода, измельчая зерно по всему объёму слитка. Введение АНТы в расплав исключает необходимость раздельного ввода Ni и Ti, что сокращает время плавки и снижает угар легирующих элементов.

Лигатура поставляется в виде плоских слитков массой 4–6 кг, что удобно для дозирования при загрузке в плавильные печи. Температура плавления лигатуры близка к температуре плавления алюминия, поэтому она быстро растворяется в расплаве без перегрева и локальных переохлаждений. Усвоение никеля и титана при использовании АНТы достигает 95–98%, что существенно выше, чем при вводе чистых металлов или солей.

Химический состав и структура

Содержание легирующих элементов в лигатуре АНТа регламентируется техническими условиями и составляет:

• никель — 8–12%
• титан — 3–5%
• примеси железа и кремния — не более 0,3% каждого
• основа — алюминий

Микроструктура лигатуры характеризуется равномерным распределением интерметаллидных фаз AlNi и AlTi в алюминиевой матрице. Такая морфология обеспечивает быстрое растворение лигатуры в расплаве и предотвращает образование крупных скоплений интерметаллидов в отливке. Отсутствие ликвации по сечению слитка гарантирует стабильность химического состава при использовании лигатуры из разных партий.

Применение в литейном производстве

Лигатура АНТа используется при производстве поршневых сплавов, в частности силуминов типа АК12ММгН, а также жаропрочных алюминиевых сплавов, работающих при температурах до 300 C. Основные области применения:

• автомобильная промышленность — поршни ДВС, головки блоков цилиндров
• компрессоростроение — детали турбокомпрессоров
• энергетическое машиностроение — корпусные детали насосного оборудования
• производство поршневых колец и гильз цилиндров

Ввод лигатуры осуществляется в расплав при температуре 720–780 C непосредственно перед разливкой. Рекомендуемый расход составляет 1–3% от массы шихты в зависимости от требуемого содержания никеля и титана в готовом сплаве. Перемешивание расплава после ввода лигатуры — обязательная операция, обеспечивающая гомогенизацию состава по объёму ванны.

Технологические преимущества

Использование лигатуры АНТа в слитках обеспечивает ряд технологических преимуществ по сравнению с вводом легирующих компонентов по отдельности:

• снижение температуры перегрева расплава на 20–30 C за счёт низкой температуры плавления лигатуры
• уменьшение угара никеля с 8–10% до 2–3%
• исключение образования шлаковых включений, характерных для ввода солей титана
• стабильное модифицирующее действие титана без применения флюсов

Слитки АНТы не требуют предварительного подогрева перед загрузкой, что упрощает организацию плавильного участка. Хранение лигатуры допускается в сухих складских помещениях без ограничения срока годности при условии защиты от атмосферных осадков.

Контроль качества

Каждая партия лигатуры АНТа проходит входной контроль химического состава методом спектрального анализа. Допустимые отклонения по никелю и титану не превышают 0,5% от номинального содержания. Контроль макроструктуры слитков проводится на изломе — не допускаются усадочные раковины, рыхлоты и инородные включения.

Вопросы и ответы