Лигатура в слитках АСТ-30: состав, свойства и применение
АСТ-30 — алюминиево-стронциевая лигатура (AlSr), выпускаемая в слитках по ГОСТ 53777-2010. Массовая доля стронция — 9,5–11,5 %, остальное — алюминий; суммарное содержание железа, кремния и прочих примесей не превышает 0,3 %. Слитки получают методом непрерывного литья в изложницы или на установках полунепрерывного литья с последующей разливкой в чушки массой 0,5–6 кг. Температура плавления лигатуры — 640–660 C, что обеспечивает её полное растворение в алюминиевом расплаве при 720–750 C без дополнительного перегрева.
Функциональное назначение
Основное действие стронция в алюминиевых сплавах — модифицирование эвтектического кремния. Введение АСТ-30 в расплавы системы Al–Si (АК12, АК12оч, АК9, АК7ч, силумины марок A356, A360) переводит игольчатую и пластинчатую эвтектику в мелкодисперсную волокнистую форму. Это повышает относительное удлинение литого металла с 1–2 % до 6–12 % и увеличивает предел прочности на 15–25 % без изменения химического состава основы. Эффект сохраняется при переплавах в течение 4–6 ч, что критично для литейных цехов с длительным циклом заливки.
Технические характеристики слитков АСТ-30
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на процесс | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Sr | 9,5–11,5 % | Атомно-эмиссионный анализ | Дозировка модификатора | ГОСТ 53777-2010 |
| Массовая доля Al | основа | Расчёт по разности | Растворимость в расплаве | — |
| Примеси (Fe+Si+Ca) | 0,3 % | Спектральный анализ | Чистота модифицирования | — |
| Температура плавления | 640–660 C | ДТА | Усвоение Sr | — |
| Масса слитка | 0,5–6 кг | Взвешивание | Загрузка в ковш | по заказу |
| Усвоение Sr | 85–95 % | Балансовый расчёт | Расход лигатуры | при 730 C |
Технология ввода в расплав
Лигатуру вводят в ковш или печь при температуре расплава 720–750 C. Слитки предварительно подогревают до 200–300 C для удаления влаги, затем погружают в металл с помощью колокольчика или корзины. Расход АСТ-30 рассчитывают из условия получения 0,02–0,04 % Sr в готовом сплаве; при содержании стронция выше 0,06 % наблюдается перемодифицирование с образованием грубых включений AlSr и снижением пластичности. Перемешивание проводят в течение 3–5 мин, после чего расплав выдерживают 10–15 мин для гомогенизации.
Области применения
- Литьё поршней ДВС из сплавов АК12пч, АК18 — повышение жаропрочности и износостойкости эвтектики.
- Производство колёсных дисков из A356 методом литья под низким давлением — стабильная мелкозернистая структура.
- Отливка корпусных деталей насосов и редукторов из АК9ч — снижение пористости и горячих трещин.
- Изготовление тонкостенных радиаторов и теплообменников из силуминов — улучшение заполняемости формы.
- Литьё в кокиль и под давлением деталей автомобильной электроники — равномерность механических свойств.
Условия хранения и транспортировки
Слитки АСТ-30 хранят в сухих закрытых помещениях при относительной влажности не выше 75 % и температуре от –30 C до +50 C. Упаковка — стальные барабаны, деревянные ящики или контейнеры с полиэтиленовым вкладышем. Транспортировка допускается всеми видами транспорта при защите от атмосферных осадков. Гарантийный срок хранения — 12 месяцев со дня изготовления при соблюдении условий; повторный нагрев слитков выше 400 C без защитной атмосферы приводит к окислению поверхности и снижению усвоения стронция.
Вопросы и ответы
Какая доля стронция в лигатуре АСТ-30?
Массовая доля стронция составляет 9,5–11,5 % по ГОСТ 53777-2010, остальное — алюминий. Суммарное содержание Fe, Si и Ca не превышает 0,3 %.
При какой температуре вводить АСТ-30 в алюминиевый расплав?
Оптимальный интервал — 720–750 C. При более низкой температуре усвоение стронция падает, при перегреве выше 780 C возрастают потери Sr и газонасыщенность.
Какой расход лигатуры для модифицирования силумина?
Для получения 0,02–0,04 % Sr в сплаве расход АСТ-30 составляет 0,2–0,4 % от массы расплава с учётом усвоения 85–95 %.
Сохраняется ли эффект модифицирования при переплаве?
Да, стронций удерживается в расплаве 4–6 ч. Повторный переплав модифицированного сплава сохраняет структуру при условии отсутствия перегрева выше 750 C.
