Лигатура в слитках CuZr33 в Минске

Лигатура в слитках CuZr33: циркониевая лигатура для раскисления и модифицирования медных сплавов

Лигатура в слитках CuZr33 — это двухкомпонентный сплав системы медь–цирконий с массовой долей циркония 33 % (остальное — медь), выпускаемый в виде слитков для введения циркония в медные расплавы. Цирконий относится к сильным раскислителям и модификаторам: его сродство к кислороду выше, чем у меди, поэтому введение лигатуры связывает растворённый кислород в тугоплавкие оксиды ZrO и снижает содержание газа в металле. Одновременно цирконий образует с медью дисперсные интерметаллидные фазы CuZr, которые тормозят рост зерна при кристаллизации и повышают жаропрочность и сопротивление рекристаллизации готового проката.

Температура плавления лигатуры CuZr33 лежит в интервале 900–960 C, что ниже температуры расплава меди (1083 C), поэтому слиток растворяется в ванне без образования тугоплавкого «козла». Плотность сплава — около 8,4 г/см, что обеспечивает предсказуемое погружение кусков лигатуры под зеркало расплава. Введение циркония через лигатуру, а не через чистый металл, снижает угар: чистый цирконий активно окисляется на воздухе, тогда как в медной матрице он защищён от прямого контакта с атмосферой печи.

Технические характеристики лигатуры CuZr33

Области применения

• Выплавка хромоциркониевых бронз (БрХЦр) в индукционных тигельных печах для контактных плит и электродов точечной сварки.
• Производство медных сплавов для коллекторов тяговых электродвигателей и токопроводящих элементов.
• Модифицирование расплава перед непрерывным литьём заготовки на машинах горизонтального и вертикального типа.
• Легирование жаропрочных медных сплавов для кристаллизаторов МНЛЗ и сварочных электродов.
• Раскисление меди в вакуумных и открытых дуговых печах при литье в кокиль и центробежным способом.
• Корректировка состава сплавов Cu–Zr–Cr и Cu–Zr–Ni в литейных цехах цветной металлургии.

Технология ввода в расплав

Лигатуру CuZr33 вводят в перегретый расплав меди при температуре 1150–1250 C после предварительного раскисления фосфористой медью. Слиток дробят на куски массой 0,1–0,5 кг, что увеличивает площадь контакта и ускоряет растворение. Ввод осуществляют в колокольчике или перфорированном стакане с погружением под зеркало ванны, чтобы исключить контакт циркония с атмосферой. Перемешивание расплава проводят графитовой мешалкой; выдержка перед разливкой — 3–7 минут для гомогенизации. При плавке в вакуумной индукционной печи угар снижается до 5–10 %, что позволяет уменьшить расчётную навеску лигатуры.

Контроль качества и хранение

Каждая партия лигатуры CuZr33 сопровождается паспортом с результатами химического анализа по цирконию и примесям (Fe, Si, Al, O). Поверхность слитков не должна иметь шлаковых включений и окисной корки, искажающей массу навески. Хранение — в сухом закрытом помещении при относительной влажности не выше 70 %; перед загрузкой слитки рекомендуется подогревать до 150–200 C для удаления влаги и предотвращения выброса расплава. Гарантийный срок хранения без изменения химического состава — 24 месяца.

Вопросы и ответы