Лигатура в слитках CuAl75: алюминиевая лигатура для раскисления и легирования стали
Лигатура в слитках CuAl75 — это алюминиево-медный сплав с массовой долей алюминия 75 % и медью в качестве основы. Материал выпускается в виде слитков и предназначен для ввода алюминия в расплавы сталей и сплавов, где чистый алюминий имеет низкую плотность и высокую окисляемость. Медная матрица обеспечивает плотность лигатуры на уровне 4,5–5,0 г/см, что улучшает погружение в жидкий металл и усвоение алюминия.
Состав и технические характеристики
Сплав CuAl75 относится к группе алюминиевых лигатур на медной основе. Алюминий в такой системе образует с медью интерметаллидные фазы, что снижает активность алюминия и уменьшает его угар при вводе в расплав. Типичные параметры лигатуры:
- Массовая доля алюминия — 73–77 %
- Медь — основа, сумма примесей не более 1,5 %
- Температура плавления — 548–620 C в зависимости от фазового состава
- Плотность слитка — 4,5–5,0 г/см
- Форма поставки — слитки массой 0,5–5 кг
Области применения
Лигатура CuAl75 применяется в металлургических переделах, где требуется точное дозирование алюминия и одновременное введение меди. Основные направления:
- Раскисление и легирование низкоуглеродистых и низколегированных сталей в дуговых сталеплавильных печах
- Производство сплавов на медной основе в индукционных тигельных печах
- Корректировка состава алюминиевых бронз в литейном производстве
- Ввод алюминия в расплавы в установках ковш-печь и при внепечной обработке
- Легирование специальных сталей в вакуумно-индукционных печах
Технологические преимущества
По сравнению с вводом чистого алюминия лигатура CuAl75 обеспечивает более высокий коэффициент усвоения — 85–95 % против 40–60 % для чушки А7. Это достигается за счёт большей плотности слитка и меньшей поверхности контакта с атмосферой печи. При вводе в ковш лигатура растворяется в объёме металла, что снижает локальные перегревы и вероятность образования алюминиевых скоплений.
Медная составляющая лигатуры одновременно выполняет функцию легирующего элемента. В сталях, где медь регламентирована как примесь, применение CuAl75 требует учёта её остаточного содержания. В медных сплавах, напротив, медь является основой, и лигатура вводится без ограничений по этому элементу.
Типовые параметры ввода
| Параметр | Значение | Условие | Примечание | Контроль |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Al | 73–77 % | Сертификат партии | Спектральный анализ | Входной контроль |
| Температура расплава | 1560–1620 C | Сталь, ковш | Ввод до раскисления | Термопара |
| Коэффициент усвоения Al | 85–95 % | Ввод в ковш | Зависит от глубины погружения | Хим. анализ |
| Расход лигатуры | 1,2–1,5 кг/т | На 0,1 % Al | Расчёт по шихте | Баланс металла |
| Масса слитка | 0,5–5 кг | Поставка | Без обмазки | Визуальный осмотр |
Условия хранения и подготовки
Слитки CuAl75 хранят в закрытых сухих складах при относительной влажности не выше 70 %. Поверхностная оксидная плёнка на слитках не является браковочным признаком, но перед вводом в расплав рекомендуется прогрев до 200–300 C для удаления влаги. Дробление слитков на куски массой 0,2–0,5 кг облегчает дозирование в ковш и ускоряет растворение.
Вопросы и ответы
Чем лигатура CuAl75 отличается от чистого алюминия при раскислении стали?
Плотность слитка CuAl75 составляет 4,5–5,0 г/см против 2,7 г/см у чистого алюминия. Это обеспечивает погружение лигатуры в объём расплава и повышает усвоение алюминия до 85–95 % вместо 40–60 % при вводе чушки А7.
В каких печах применяется лигатура CuAl75?
Материал используется в дуговых сталеплавильных печах, индукционных тигельных печах, установках ковш-печь и вакуумно-индукционных агрегатах при производстве сталей и медных сплавов.
Как рассчитывается расход лигатуры CuAl75?
Расход определяется по целевому содержанию алюминия в расплаве с учётом коэффициента усвоения. Ориентировочно 1,2–1,5 кг лигатуры на тонну металла даёт прирост 0,1 % алюминия при вводе в ковш.
Влияет ли медь из лигатуры на состав стали?
Да, медь переходит в расплав. В сталях, где содержание меди регламентировано, необходимо учитывать её остаточное количество. В медных сплавах медь является основой и ограничений не создаёт.
Нужна ли подготовка слитков перед вводом в расплав?
Рекомендуется прогрев слитков до 200–300 C для удаления влаги и дробление на куски массой 0,2–0,5 кг для ускорения растворения и точного дозирования.
