Металлические чушки ZnMg45: состав, свойства и применение
Металлические чушки ZnMg45 — лигатура на основе цинка с массовой долей магния 45 % (остальное — цинк и регламентированные примеси). Продукт выпускается методом литья в изложницы и поставляется в виде слитков массой 5–25 кг. Лигатура предназначена для введения магния в цинковые расплавы при производстве антикоррозионных покрытий и цинковых сплавов, где прямой ввод чистого магния сопровождается интенсивным пирофорным окислением и нестабильным усвоением.
Магний в составе чушек находится в связанном интерметаллическом состоянии (фаза MgZn), что снижает упругость пара и потери при плавке. Температура плавления лигатуры — 590–620 C, плотность — около 4,6 г/см. Растворение в цинковом расплаве при 450–480 C проходит без всплытия и образования шлаковой корки, усвоение магния достигает 90–95 %.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на процесс | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Mg | 45 1,5 % | титрование, ICP-OES | расчёт навески лигатуры | по паспорту партии |
| Массовая доля Zn | остальное | расчётный баланс | основа сплава | Zn не ниже 99,99 % |
| Примеси (Fe, Pb, Cd) | 0,05 % суммарно | спектральный анализ | стабильность ванны | Cd 0,003 % |
| Температура плавления | 590–620 C | ДТА | режим загрузки | выше ванны на 100–150 C |
| Плотность | 4,5–4,7 г/см | гидростатика | погружение в расплав | тонет в Zn |
| Масса чушки | 5–25 кг | взвешивание | дозирование | по согласованию |
Области применения
- Непрерывные линии горячего цинкования (CGL) — корректировка содержания Mg в ваннах Zn-Al-Mg при получении покрытий классов ZM и ZnMg.
- Установки непрерывного литья цинковых сплавов для литья под давлением (ZnAl4Cu1, ZnAl4) — легирование магнием для повышения твёрдости и стойкости к межкристаллитной коррозии.
- Производство цинк-магниевых протекторов для защиты корпусов судов, трубопроводов и резервуаров в морской воде.
- Металлургические цеха, выплавляющие антифрикционные цинковые сплавы для подшипников скольжения узлов прокатного оборудования.
- Линии нанесения гальванических Zn-Mg покрытий из щелочных электролитов — приготовление анодных сплавов.
Логистика и обращение
Чушки укладываются в пакеты на поддонах, масса пакета — до 1000 кг. Транспортировка — всеми видами транспорта в крытых вагонах и контейнерах. Хранение — в сухих отапливаемых складах при относительной влажности не выше 75 %; контакт с влагой вызывает образование белого налёта гидроксида магния. Перед загрузкой в расплав чушки подогревают до 150–200 C для удаления влаги и предотвращения выбросов. Загрузка производится в колокол или корзину с погружением под зеркало ванны.
Вопросы и ответы
Какое усвоение магния обеспечивает лигатура ZnMg45 при вводе в цинковую ванну?
При температуре расплава 450–480 C и загрузке под зеркало ванны усвоение составляет 90–95 %. Потери связаны с окислением на поверхности и угаром, который минимизируется предварительным подогревом чушек до 150–200 C.
Чем лигатура ZnMg45 отличается от чистого магния при легировании?
Чистый магний плавится при 650 C и интенсивно испаряется и окисляется в цинковом расплаве, что даёт нестабильное усвоение и пирофорные эффекты. В лигатуре магний связан в интерметаллид MgZn, что снижает упругость пара и обеспечивает предсказуемое растворение.
Как рассчитать навеску лигатуры для получения заданного содержания Mg?
Навеску определяют по формуле: масса лигатуры = (требуемая масса Mg в ванне) / 0,45 с учётом коэффициента усвоения 0,90–0,95. Например, для введения 45 кг Mg потребуется около 105–111 кг чушек ZnMg45.
Какие примеси нормируются в чушках ZnMg45?
Суммарное содержание Fe, Pb и Cd не превышает 0,05 %, кадмий — не более 0,003 %. Ограничения связаны с требованиями к коррозионной стойкости покрытий и санитарными нормами при горячем цинковании.
