Лигатура в слитках К-4-3: состав, свойства и применение
Лигатура в слитках К-4-3 — комплексный модификатор на основе алюминия, содержащий титан, бор и углерод в соотношении, обеспечивающем одновременное измельчение зерна и модифицирование неметаллических включений в алюминиевых деформируемых и литейных сплавах. Выпускается в виде слитков массой 5–12 кг по ТУ 48-5-208-84. Введение лигатуры К-4-3 в расплав перед разливкой формирует центры кристаллизации AlTi и TiB, что подавляет столбчатую структуру и повышает пластичность готового металла.
Химический состав и технические параметры
Основа лигатуры — алюминий марки А7 (не ниже). Легирующие компоненты распределены равномерно по сечению слитка, ликвация по высоте не превышает 8 %. Температура плавления лигатуры — 780–850 C, что требует ввода в перегретый расплав с последующей выдержкой 10–15 минут для полного растворения интерметаллидов.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на расплав | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Ti | 4,5–5,5 % | ГОСТ 17746 | Измельчение зерна | Основной модификатор |
| Массовая доля B | 0,8–1,2 % | ГОСТ 26473.3 | Стабилизация TiB | Усиливает эффект |
| Массовая доля C | 0,05–0,15 % | ГОСТ 22536.1 | Связывание примесей | Снижает газонасыщение |
| Температура ввода | 720–760 C | Термопара ХА | Полное усвоение | Не выше 780 C |
| Расход лигатуры | 0,8–1,5 кг/т | Расчётный | Зависит от шихты | Корректируется по пробе |
Области применения
Лигатура К-4-3 востребована в переделах, где требуется стабильное измельчение зерна без перерасхода дорогостоящего титана. Конкретные направления:
- Литьё поршней и головок блоков цилиндров из сплавов АК12, АК9ч на кокильных и литьевых машинах.
- Производство тонкой фольги и ленты из сплавов АД0, А5 в прокатных станах кварто.
- Непрерывное литьё катанки из алюминия на установках Properzi и Contirod.
- Изготовление радиаторных лент и коллекторов в линиях высокотемпературной пайки.
- Модифицирование сплавов АК7ч, АК5М2 в литейных цехах арматурного производства.
Технология ввода в расплав
Слиток К-4-3 дробят на куски 50–150 мм, загружают в колокол или струйный дегазатор и погружают в ковш с расплавом при 730–750 C. Перемешивание проводят графитовой мешалкой в течение 3–5 минут. Контроль усвоения — по отбору пробы на спектральном анализаторе до и после ввода. При обработке в печи ИАТ-6 или ИАТ-10 лигатуру подают в струю металла при переливе, что сокращает угар титана до 5–7 %.
Условия хранения и транспортировки
Слитки хранят в сухих закрытых складах при температуре не ниже –30 C и влажности до 75 %. Транспортировка — всеми видами крытого транспорта в штабелях высотой до 1,5 м с прокладками из дерева. Гарантийный срок хранения — 12 месяцев со дня изготовления. Перед применением поверхность слитка очищают от оксидной плёнки механическим способом.
Вопросы и ответы
Какое содержание титана обеспечивает максимальный модифицирующий эффект в лигатуре К-4-3?
Оптимально 5,0–5,5 % Ti при соотношении Ti:B не менее 4:1. При снижении доли титана ниже 4,5 % уменьшается количество центров кристаллизации AlTi, и эффект измельчения зерна ослабевает.
Можно ли вводить лигатуру К-4-3 в расплав вместе с флюсом?
Совместный ввод не рекомендуется: флюс обволакивает слиток и замедляет растворение интерметаллидов. Флюсовую обработку проводят до или после модифицирования с интервалом не менее 10 минут.
Какой расход лигатуры К-4-3 на тонну сплава АК12?
Типовой расход — 1,0–1,2 кг/т при содержании титана в шихте ниже 0,05 %. Точная навеска корректируется по результатам спектрального анализа пробы перед разливкой.
Влияет ли лигатура К-4-3 на газонасыщение расплава?
Углерод в составе связывает часть примесей и снижает склонность к образованию пористости. Однако при перегреве выше 780 C наблюдается обратный эффект — рост газосодержания, поэтому температурный режим соблюдают строго.
