Лигатура в слитках CuSi10 в Минске


Лигатура в слитках CuSi10: медно-кремниевый модификатор для раскисления и легирования

Лигатура в слитках CuSi10 — это медно-кремниевый сплав с массовой долей кремния около 10 %, выпускаемый в виде слитков для введения кремния в расплавы на медной основе. В отличие от чистого кремния, температура плавления которого превышает 1410 C, лигатура CuSi10 плавится в интервале 850–950 C, что обеспечивает её полное усвоение в медных расплавах без локального перегрева и ликвации. Основное назначение — раскисление и модифицирование меди и её сплавов, а также точное легирование кремнием бронз марок БрК3, БрКМц3-1, БрАЖМц10-3-1,5 и аналогичных композиций.

Технические характеристики и состав

Слитки CuSi10 получают плавкой в индукционных тигельных печах с последующей разливкой в изложницы. Структура слитка — -твёрдый раствор кремния в меди с включениями эвтектики Cu–CuSi. Регламентируемые параметры:

  • Массовая доля кремния — 9,0–11,0 %
  • Примеси железа — не более 0,5 %
  • Примеси фосфора — не более 0,05 %
  • Температура плавления — 850–950 C
  • Плотность — 8,3–8,5 г/см
  • Масса слитка — 1–5 кг (по согласованию)

Кремний в составе лигатуры является активным раскислителем: он связывает растворённый кислород в тугоплавкий SiO, который всплывает в шлак. Одновременно кремний повышает жидкотекучесть расплава и улучшает литейные свойства отливок из кремнистых бронз.

Области применения

Лигатура CuSi10 востребована в следующих переделах:

  • Раскисление медных расплавов перед разливкой в литейном производстве
  • Легирование кремнистых бронз в индукционных и дуговых печах
  • Производство сварочной проволоки из бронзы БрКМц3-1
  • Изготовление антифрикционных втулок и подшипников скольжения
  • Корректировка состава сплавов в линиях непрерывного литья
  • Получение медных сплавов для электротехнических деталей

Введение лигатуры осуществляется в ковш или непосредственно в печь при температуре расплава 1100–1200 C. Усвоение кремния достигает 90–95 % при соблюдении порядка загрузки и защите зеркала расплава.

Сравнение с альтернативными лигатурами

ЛигатураСодержание элементаТемпература плавленияУсвоениеОбласть применения
CuSi109–11 % Si850–950 C90–95 %Раскисление и легирование меди
CuSi2018–22 % Si800–900 C85–92 %Легирование бронз
CuMn109–11 % Mn870–960 C88–93 %Легирование марганцевых бронз
CuP109–11 % P700–800 C85–90 %Раскисление меди

Условия хранения и подготовки

Слитки CuSi10 хранят в сухих отапливаемых помещениях при относительной влажности не выше 70 %. Перед загрузкой в печь поверхность слитков очищают от оксидной плёнки и загрязнений. Дробление слитков на куски массой 0,2–0,5 кг облегчает дозирование и ускоряет растворение в расплаве. При хранении в условиях повышенной влажности возможно образование поверхностной гидроксидной плёнки, что требует обязательной сушки при 150–200 C перед введением в расплав.

Вопросы и ответы

Какое содержание кремния в лигатуре CuSi10?

Массовая доля кремния составляет 9,0–11,0 %. Остальное — медь и регламентированные примеси (Fe 0,5 %, P 0,05 %).

При какой температуре вводят лигатуру CuSi10 в расплав?

Лигатуру вводят в медный расплав, нагретый до 1100–1200 C. Температура плавления самой лигатуры — 850–950 C, что обеспечивает быстрое растворение без локальных перегревов.

Для каких марок бронз применяется CuSi10?

Лигатура используется для легирования кремнистых бронз БрК3, БрКМц3-1, БрАЖМц10-3-1,5, а также для раскисления меди марок М1, М2 перед разливкой.

Каково усвоение кремния из лигатуры CuSi10?

При соблюдении технологии введения усвоение кремния достигает 90–95 %. Потери связаны с окислением на зеркале расплава и угаром.