Приготовление алюминиевых лигатур

 

Лигатура алюминий—кремний применяется для приготовле­ния алюминиево-кремниевых сплавов АЛ2, АЛЗ, АЛ4, АЛ5, АЛ9 и др. Она содержит 10—12% кремния и остальное— алю­миний. Температура плавления этой лигатуры около620-—640° С.
В расплавленный алюминий, нагретый до 850—900°, вводится небольшими порциями (в виде кусков размером 20—30 мм) по­догретый до 100—200° С кремний. В целях ускорения растворе­ния кремния производится постоянное погружение его в жидкий расплав с помощью графитовой мешалки.
По окончании растворения последней присадки кремния сплав тщательно размешивается и при температуре 700—720° разливается по изложницам.
 
Лигатура алюминий — медь, содержащая 50% меди, имеет температуру плавления около 575° С. Она может бытьприготов­лена двумя способами.
Первый способ состоит в том, что расплавляют алюминий и в него .вводят медь в твердом виде. Этот способ требует перегре­ва алюминия до 700—750° С. Но он очень удобен тем, что дляприготовления лигатуры по этому способу не требуется особых печей, так как плавку можно вести в обычной тигельной печи. Этот способ широко применяется на практике.
В расплавленный и перегретый до 750° алюминий при перемешивании вводится медь в виде кусков размером 100 Х100 мм  подогретых до 400—600°. После растворения всей навески меди расплав размешивается, снимается шлак, температура сни­жается до 720—730°, затем производится рафинирование и раз­ливка.
Второй способ заключается в расплавлении меди и введении в нее твердого алюминия. В этом случае для расплавления меди требуется такая печь, где можно получить высокую температуру-
В нагретый до красного каления графитовый тигель загру­жают медь. По ее расплавлении постепенно, небольшими пор­циями добавляют чушковый алюминий, погружая его в глубь ванны и помешивая при этом расплав. Благодаря этому полу­чается нужное растворение алюминия и ускоряется процесс плавки.
После растворения всего алюминия сплав охлаж­дается до720°, затем производится рафинирование иразливка.
 
Лигатура алюминий — марганец, содержащая 10% марганца, имеет температуру плавления около 780° С.
Порядок плавки лигатуры в печи с графитовым тиглем сле­дующий. Перед началом плавки тигель тщательно очищается и подогревается докрасна. Алюминий загружается в тигель в ко­личестве 1/3части навески. По  расплавлении его добавляется остальной алюминий, причем одна чушка алюминия остается для введения в готовую лигатуру с целью понижения температуры перед заливкой.
Температура алюминия доводится до 850—900° С, и начи­нается введение в него марганца небольшими порциями. Мар­ганец должен быть предварительно измельчен на кусочки диа­метром 15—20 мм. Во время расплавления алюминия эти мел­кие кусочки марганца подогреваются на противнях.
Перегрев расплавленного алюминия, а также измельчение марганца делается с целью более быстрого растворения послед­него. При введении в расплавленный алюминий мелких кусочков марганца сплав тщательно перемешивается. Перемешивание сплава желательно производить не железными мешалками, а графитовыми. После перемешивания при каждой загрузке сплав выдерживается при температуре 850—900° С в течение 10—12 мин. для полного растворения введенной порции марган­ца. Оставшаяся чушка алюминия после присадки и полного растворения всей навески марганца вводится в сплав. Темпера­тура сплава несколько понижается ипроизводятся рафинирова­ние и разливка его в изложницы. Изложницы должны быть пред­варительно подогреты до 100—150° С.
 
Лигатура алюминий—бериллий содержит 3—4% бериллия; температура плавления этой лигатуры около 880° С.
В целях форсирования процесса плавки указанную лигатуру рекомендуется приготовлять в высокочастотных печах емкостью 20—60 кГ.
Вначале расплавляется алюминий и перегревается до 1200— 1300° С, затем с помощью графитового «колокольчика» вводится бериллий в виде мелких кусочков (размером не более 10— 20 мм) отдельными порциями, завернутыми в алюминиевую фольгу. Для ускорения растворения расплав тщательно переме­шивается графитовой мешалкой. После полного растворения бе­риллия   температура   расплава   снижается   до   800—830° С, снимается шлак, сплав рафинируется, и производится разливка лигатуры.
 
Лигатура алюминий—никель содержит 10—20% никеля. Для приготовления ее плавится 3/4 всей навески алюминия. Темпе­ратуру алюминия доводят до 850—900° С, после чегоприсажи­вают небольшими порциями никель в виде катодных плиток раз­мером 50 X 50 X 5 мм. Расплавление никеля проверяют графи­товой мешалкой; когда на дне тигля не обнаруживают твердых частей никеля, добавляют оставшуюся часть алюминия для по­нижения температуры сплава, рафинируют сплав и производят разливку.
 
Лигатура алюминий—магний содержит 10—12% магния.
Для приготовления этой лигатуры применяют магний всех марок и алюминий марок А0 или А1.
Поверхность расплавленного алюминия покрывают слоем карналлита в количестве 4 — 5% от веса шихты. При темпера­туре 690—710° С с помощью «колоколов» или специальных кле­щей вводят магний, подогретый до температуры 100—150° С. Разливают эту лигатуру при температуре 680—690° С вметаллические изложницы, предварительно окрашенные и подо­гретые.

 

Источник:
Белоусов Н.Н. Плавка и разливка сплавов цветных металлов. Машгиз 1961 г.