Лигатура в слитках CuCo50: медно-кобальтовый сплав для легирования и модифицирования
Лигатура в слитках CuCo50 — это двойной медно-кобальтовый сплав, в котором массовая доля кобальта составляет около 50 %, а остальное приходится на медь. Такой состав обеспечивает плотность на уровне 8,6–8,8 г/см, температуру плавления в интервале 1150–1250 C и высокую растворимость кобальта в медной матрице. Лигатура CuCo50 применяется там, где требуется ввести кобальт в расплав с минимальным угаром и равномерным распределением по объёму металла.
В отличие от чистого кобальта, который плавится при 1494 C и активно окисляется, лигатура CuCo50 растворяется в жидком металле при более низких температурах и обладает меньшим сродством к кислороду. Это снижает потери кобальта при вводе в ковш или печь и позволяет точнее выдерживать заданный химический состав.
Технические характеристики лигатуры CuCo50
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на процесс | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля кобальта | 48–52 % | Атомно-эмиссионный анализ | Стабильность легирования | Основной нормируемый показатель |
| Массовая доля меди | остальное | Расчёт по разности | Снижение температуры плавления | Основа сплава |
| Плотность | 8,6–8,8 г/см | Гидростатическое взвешивание | Погружение в расплав | Выше, чем у чистой меди |
| Температура плавления | 1150–1250 C | ДТА | Растворение в ковше | Ниже точки плавления кобальта |
| Масса слитка | 1–5 кг | Взвешивание | Дозирование шихты | По согласованию с заказчиком |
Области применения
- Легирование жаропрочных никелевых сплавов в вакуумно-индукционных печах при производстве лопаток газовых турбин.
- Введение кобальта в быстрорежущие стали Р6М5К5 и Р9К5 в дуговых печах и установках электрошлакового переплава.
- Модифицирование медных сплавов в литейном производстве для повышения жаропрочности и износостойкости.
- Производство твёрдых сплавов и наплавочных материалов для бурового инструмента и штамповой оснастки.
- Корректировка состава кобальтсодержащих суперсплавов при внепечной обработке.
Технология ввода в расплав
Лигатуру CuCo50 вводят в расплав при температуре 1450–1550 C. Благодаря медной основе слиток быстро растворяется, а кобальт переходит в металл с усвоением 92–97 %. Кусок лигатуры загружают в ковш перед выпуском или подают в печь вместе с шихтой. Для равномерного распределения рекомендуется механическое перемешивание или продувка аргоном.
При работе с никелевыми расплавами лигатура CuCo50 позволяет избежать введения меди в чистом виде, что особенно важно для сплавов с ограничением по меди. В сталеплавильном производстве медь, вносимая с лигатурой, учитывается в шихтовом расчёте, так как её остаточное содержание влияет на красноломкость.
Контроль качества и маркировка
- Химический состав подтверждается сертификатом с результатами спектрального анализа каждой плавки.
- Поверхность слитков очищена от окалины и загрязнений, допускаются следы литейной корки.
- Маркировка включает номер плавки, массу и массовую долю кобальта.
- Упаковка — металлические барабаны или деревянные ящики с выстилкой, исключающей увлажнение.
Вопросы и ответы
Какое усвоение кобальта обеспечивает лигатура CuCo50?
При вводе в расплав с температурой 1450–1550 C усвоение кобальта составляет 92–97 %. Потери связаны с окислением и частичным испарением, поэтому лигатуру рекомендуется вводить под защитой шлака или в ковш перед выпуском.
Можно ли использовать CuCo50 для легирования никелевых сплавов?
Да, лигатура применяется для введения кобальта в жаропрочные никелевые сплавы. При этом медь, вносимая с лигатурой, должна учитываться в шихтовом расчёте, если на неё установлено ограничение по содержанию.
Как хранить слитки CuCo50?
Слитки хранят в закрытых сухих помещениях при относительной влажности не выше 70 %. Перед загрузкой в печь поверхность рекомендуется осмотреть и при необходимости очистить от загрязнений.
Какая масса слитка оптимальна для дозирования?
Для точного дозирования удобны слитки массой 1–3 кг. Для крупных плавок поставляются слитки до 5 кг. Масса согласовывается с заказчиком исходя из ёмкости печи и требуемой навески.
