ПРИГОТОВЛЕНИЕ СПЛАВОВ

Современное литейное и металлургическое производство невозможно представить себе без процесса легирования. Спектр производимых компанией KBM AFFILIPS лигатур настолько широк, что охватывает все запросы металлургов и литейщиков для цветных, черных металлов и сплавов, а также и для спецсплавов. Лигатуры KBM AFFILIPS сегодня стали эталоном качества во всем мире.

Лидирующего положения в Европе компании KBM AFFILIPS удалось достичь не только за счет высочайшего уровня качества производимых лигатур, но и благодаря постоянным научным разработкам и инновациям. Так, например, сегодня KBM AFFILIPS разработала, внедрила и успешно использует самые современные технологии Conform^TM и ContiCast^TM при производстве лигатур в виде прутка (проволоки) и слитков соответственно. Эти передовые технологии отличаются тем, что впервые удалось реализовать непрерывную разливку и формирование прутка (проволоки) и слитка взамен существующей, традиционной двухстадийной технологии: получение слитков и экструзии. Применение данных технологий позволяет получать более качественную лигатуру, а именно: получить более равномерное распределение фаз по объему лигатуры; сократить до минимума количество оксидных включений и остатков флюса в структуре лигатуры; получить более чистую (отсутствие остатков технологических жидкостей, минимальный оксидный слой) и гладкую внешнюю поверхность.

Формы поставки лигатур

Пруток (проволока) диаметром 9.5 мм в бухте весом 180-450 кг	Отрезки слитка полученного непрерывным способом Conticast®	Вафельные слитки	Куски в виде хлопьев	Кусковой материал различного размера

Краткий обзор наиболее часто используемых лигатур

1. Лигатуры (мастер сплавы) на основе алюминия

Лигатуры на основе алюминия условно можно разделить на несколько групп:

• Лигатуры для измельчения зерна алюминия. Лигатуры этой группы обеспечивает эффективное измельчение зерна алюминиевых сплавов за счет введения в расплав мелкодисперсных фаз служащих центрами кристаллизации. Ввод данных лигатур приводит к улучшению механических свойств и уменьшению газовой пористости. В данной группе представлены лигатуры для всех алюминиевых сплавов: чистого алюминия, деформируемых сплавов, а также литейных силуминов. Примерами таких лигатур являются алюминий-титан-бор (AlTiB), а также алюминий-титан-углерод (AlTiC) различных составов. Эти лигатуры чаще всего используются в форме прутка (проволоки) в бухтах для обеспечения непрерывной подачи во время разливки.

• Лигатуры для модифицирования алюминиевых литейных сплавов. В области литейных AlSi алюминиевых сплавов важное место занимает лигатура алюминий-стронций (AlSr) которая является эффективным "модификатором" структуры изменяя форму AlSi эвтектики из пластинчатой в зернистую, таким образом, заметно улучшая механические свойства отливки. Модификацие лигатурой алюминий-стронций (AlSr) во многих случаях более эффективно, чем модифицирование натрием.

• Лигатуры для изменения (корректировки) химического состава алюминиевых сплавов. Эта многочисленная группа включает в себя всевозможные лигатуры на основе алюминия для подшихтовки при изготовлении сплавов. Также в эту группу входят и лигатуры, которые применяют для повышения прочности сплава. Примером могут служить лигатуры: AlSi, AlMn, AlFe, AlCr, AlCu, AlV.

• Лигатуры для улучшения определенных физических или механических свойств. Отдельную группу составляют лигатуры для специальных целей (улучшения определенных физических или механических свойств). Например, лигатура алюминий-бор (AlB) добавляется для увеличения электрической проводимости алюминия для электротехнических целей - этот метод часто называют обработкой бором. Лигатура алюминий-бериллий (AlBe), а также в настоящее время и алюминий-кальций (AlCa) добавляют для минимизации образования слоя оксида и шпинели в сплавах AlMg. Лигатура алюминий-цирконий (AlZr) используют для увеличения температуры рекристаллизации некоторых алюминиевых сплавов.

2. Лигатуры (мастер сплавы) на основе меди.

Лигатуры на основе меди условно можно разделить на несколько групп, аналогично лигатурам на основе алюминия:

• Лигатуры для измельчения зерна медных сплавов. Эта группа представлена такими эффективными лигатурами для измельчения зерна в чистой меди, латунях и бронзах как: медь-бор (CuB), медь-алюминий-бор (CuAlB), медь-цирконий (CuZr), медь-титан (CuTi) и в некоторых случаях медь-железо (CuFe). Ввод данных лигатур приводит к улучшению механических свойств медных сплавов.

• Лигатуры для изменения (корректировки) химического состава медных сплавов. В эту группу входит широкий спектр лигатур на основе меди для подшихтовки (корректировки) химического состава при изготовлении сплавов, например, лигатуры медь-марганец (CuMn), медь-алюминий (CuAl), медь-кремний (CuSi) и медь-железо (CuFe).

• Лигатуры для специальных целей. Данная группа включает в себя лигатуры для улучшения определенных физических или механических свойств медных сплавов, кроме того, отдельно представлены лигатуры для раскисления медных сплавов, например: медь-магний (CuMg), медь-литий (CuLi), медь-кальций (CuCa) и медь-фосфор (CuP).

3. Лигатуры (модификаторы) для чугунов

Основу этой группы лигатур составляют модификаторы для сфероидизации графита в чугунах, например: никель-магний (NiMg) и лигатуры на основе этого сплава с железом Fe и/или кремнием Si: например, железо-никель-магний (FeNiMg) с добавкой церия Се (MM) или без таковой. Применение лигатур (модификаторов) никель-магний (NiMg) или железо-никель-магний (FeNiMg) с высокой удельной плотностью для образования сфероидального графита в чугуне гораздо эффективнее и технологичнее в применении, чем чистый Mg или FeSiMg.

4. Лигатуры (добавки) для сталей и суперсплавов

В этой группе присутствует весь спектр лигатур (добавок) используемых при производстве нержавеющих сталей, легированных сталей и суперсплавов. Лигатуры предназначены для подшихтовки (корректировки) химического состава, дисперсионного упрочнения, упрочнения твердого раствора, окончательного раскисления и десульфации, формирования карбидных фаз и других специфических целей, например: лигатуры ферро-цирконий (FeZr), ферро-ниобий (FeNb), никель-молибден (NiMo), никель-кальций (NiCa), никель-ниобий (NiNb) и никель-бор (NiB). Все лигатуры имеют минимальный уровень примесей, что особенно важно при производстве высококачественных сталей и сплавов.

5. Лигатуры (мастер сплавы) на основе цинка

Для цинковых сплавов представлен широкий спектр лигатур для различных целей, например, лигатура цинк-титан (ZnTi), используемая для упрочнения деформируемых цинковых сплавов.

6. Лигатуры (мастер сплавы) на основе свинца

Основная масса лигатур для сплавов свинца ориентирована на производство аккумуляторных батарей. Так, например, лигатуры свинец-селен (PbSe) и свинец-кальций (PbCa) способствуют улучшению определенных свойств свинцовых сплавов для пластин и решеток, в частности, уменьшению эффекта старения в повторяющихся циклах разрядки / зарядки аккумуляторных батарей.

Одной из наиболее востребованной лигатурой для алюминиевых сплавов в Украине стала лигатура АЛЮМИНИЙ-ТИТАН-БОР (AlTiB) - лигатура для измельчения зерна алюминия:

Назначение: лигатура алюминий-титан-бор (AlTiB) обеспечивает эффективное измельчение зерна алюминиевых сплавов за счет введения в расплав мелкодисперсных кристаллов диборида титана, служащих центрами кристаллизации. Ввод данной лигатуры приводит к улучшению механических свойств и уменьшению газовой пористости. Лигатура применима для всех алюминиевых сплавов: чистого алюминия, деформируемых сплавов, а также литейных силуминов. Область использования: производство слитков для последующей экструзии, производство фольги, производство ответственных корпусных отливок в кокиль и песчаные формы. Лигатура может быть использована во всех типах плавильных агрегатов, разливочных ковшей и миксеров. Лигатурой можно обрабатывать как весь объем расплава в печи или ковше, так и вести обработку расплава в струе, потоке или кристаллизаторах.

Структура чистого алюминия до (слева) и после (справа) обработки лигатурой

Химический состав и структура

Микроструктура лигатуры - равномерно распределённые по объёму фазы: диборид титана и алюминат титана в матрице чистого алюминия. Лигатура получена из первичного чистого алюминия. Техника применения: лигатура (AITiB) вводится в расплав вручную или с помощью машины для непрерывной подачи лигатуры в виде прутка (проволоки). Расплав перемешивают для равномерного распределения диборида титана. Возможно применение продувки азотом с перемешиванием ротором. Благодаря равномерному распределению фаз по объему лигатуры эффект измельчения зерна наступает уже после 2-х минут после ввода лигатуры в расплав и сохраняется до 6 часов.

Микроструктура AlTiB 5/1 rod

Норма расхода:

• для чистого алюминия и деформируемых сплавов обычно составляет:
  Слитки для последующей экструзии: 0,5÷2 кг на тонну расплава;
  Слитки под прокатку: 0,5÷1,5 кг на тонну;
  Непрерывная разливка - получение полосы или листа: 1÷3 кг на тонну.

• для алюминиевых литейных сплавов:
  AlSi5Cu3 (АА 319) - 3÷5 кг на тонну расплава;
  AlSi7Mg (AA356) - 2÷4 кг на тонну;
  AlSil2(AA413) - 1 кг на тонну;
  AlSi12Mg (АА360) - 1÷2 кг на тонну;
  AIMg5 (AA514) - 3÷5 кг на тонну;
  А1Сu4 (АА 295) - 3÷5 кг на тонну.

Норма расхода уточняется технологом с учетом конкретных условий производства.

Форма поставки: пруток (проволока) диаметром 9,5 мм в бухтах; слитки различного веса.