Сезоненко А.Ю., Сезоненко Ю.Д. "Современные лигатуры для литейного производства и металлургии KBM AFFILIPS (Королевство Нидерланды / Бельгия)"

Современное литейное и металлургическое производство невовозможно представить себе без процесса легирования. Как хорошо известно, лигатура в металлургии и литье, вспомогательные сплавы (мастер сплавы), применяемые для введения в жидкий металл легирующих элементов с целью изменения структуры и придания определенных свойств металлическому расплаву (например, жидкотекучести) или затвердевшему металлу (механических свойств: повышенной пластичности или прочности; физических свойств: снижение удельного электросопротивления; эксплуатационных: повышение коррозионной стойкости и др.). Усвоение легирующего элемента из лигатуры всегда выше, устойчивее, технологичнее и равномернее по объему, чем при введении его в чистом виде.

Компания KBM AFFILIPS производит лигатуры уже более 70-ти лет. Сегодня это современное предприятие имеет два завода в Нидерландах и один в Бельгии. Постоянная планомерная работа по созданию новых лигатур и улучшению их качества позволили компании KBM AFFILIPS занять лидирующую позицию в Европе. Ежегодно на трех заводах в Нидерландах и Бельгии производиться более 40 тысяч тонн различных лигатур, которые экспортируются более чем в 80 стран мира. Лигатуры KBM AFFILIPS сегодня стали эталоном качества во всем мире.

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.

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, напрмер, сегодня KBM AFFILIPS разработала, внедрила и успешно использует самые современные технологии ConformTM и ContiCastTM 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 колличество оксидных включений и остатков флюса в структуре лигатуры;
получить более чистую (отсутствие остатков технологических жидкостей, минимальный оксидный слой) и гладкую внешнюю поверхность.

Фирма "САС инженерная компания", являясь крупнейшим поставщиком современных высококачественных материалов и оборудования для цветнолитейных предприятий Украины расширяет спектр предлагаемых расходных материалов и предлагает лигатуры KBM AFFILIPS:

ОСНОВНЫЕ ЛИГАТУРЫ ПРОИЗВОДСТВА КОМПАНИИ KBM AFFILIPS

Лигатуры (мастер сплавы) на основе алюминия:

Алюминий-Сурьма (Al-Sb)
Алюминий-Бериллий (Al-Be)
Алюминий-Висмут (Al-Bi)
Алюминий-Бор (Al-B)
Алюминий-Кадмий (Al-Cd)
Алюминий-Кальций (Al-Ca)
Алюминий-Церий (MM) (Al-Ce)
Алюминий-Хром (Al-Cr)
Алюминий-Кобальт (Al-Co)
Алюминий-Медь (Al-Cu)
Алюминий-Германий (Al-Ge)
Алюминий-Индий (Al-In)
Алюминий-Железо (Al-Fe)
Алюминий-Лантан (Al-La)
Алюминий-Литий (Al-Li)
Алюминий-Магний (Al-Mg)
Алюминий-Магний-Бор (Al-Mg-B)
Алюминий-Магний-Кремний (Al-Mg-Si)
Алюминий-Марганец (Al-Mn)
Алюминий-Молибден (Al-Mo)

Алюминий-Никель (Al-Ni)
Алюминий-Ниобий (Al-Nb)
Алюминий-Скандий (Al-Sc)
Алюминий-Кремний (Al-Si)
Алюминий-Кремний-Кальций (Al-Si-Ca)
Алюминий-Кремний-Стронций (Al-Si-Sr)
Алюминий-Кремний-Железо (Al-Si-Fe)
Алюминий-Серебро (Al-Ag)
Алюминий-Стронций (Al-Sr)
Алюминий-Стронций-Титан-Бор (Al-Sr-Ti-B)
Алюминий-Тантал (Al-Ta)
Алюминий-Титан (Al-Ti)
Алюминий-Титан-Бор (Al-Ti-B)
Алюминий-Титан-Углерод (Al-Ti-C)
Алюминий-Вольфрам (Al-W)
Алюминий-Иттрий (Al-Y)
Алюминий-Ванадий (Al-V)
Алюминий-Цинк (Al-Zn)
Алюминий-Цирконий (Al-Zr)

Лигатуры (мастер сплавы) на основе меди:

Медь-Алюминий (Cu-Al)
Медь-Алюминий-Бор (Cu-Al-B)
Медь-Алюминий-Никель (Cu-Al-Ni)
Медь-Алюминий-Кремний (Cu-Al-Si)
Медь-Сурьма (Cu-Sb)
Медь-Мышьяк (Cu-As)
Медь-Висмут (Cu-Bi)
Медь-Бор (Cu-B)
Медь-Кадмий (Cu-Cd)
Медь-Кальций (Cu-Ca)
Медь-Церий (MM) (Cu-Ce)
Медь-Хром (Cu-Cr)
Медь-Кобальт (Cu-Co)
Медь-Германий (Cu-Ge)
Медь-Железо (Cu-Fe)
Медь-Железо-Алюминий (Cu-Fe-Al)
Медь-Свинец (Cu-Pb)
Медь-Литий (Cu-Li)
Медь-Магний (Cu-Mg)
Медь-Магний-Церий (MM) (Cu-Mg-Ce)
Медь-Марганец (Cu-Mn)
Медь-Марганец-Кобальт (Cu-Mn-Co)
Медь-Марганец-Железо (Cu-Mn-Fe)

Медь-Марганец-Кремний (Cu-Mn-Si)
Медь-Марганец-Серебро (Cu-Mn-Ag)
Медь-Марганец-Никель (Cu-Mn-Ni)
Медь-Марганец-Фосфор (Cu-Mn-P)
Медь-Никель (Cu-Ni)
Медь-Никель-Железо (Cu-Ni-Fe)
Медь-Никель-Ниобий (Cu-Ni-Nb)
Медь-Никель-Кремний (Cu-Ni-Si)
Медь-Ниобий (Cu-Nb)
Медь-Палладий (Cu-Pd)
Медь-Селен (Cu-Se)
Медь-Кремний (Cu-Si)
Медь-Серебро (Cu-Ag)
Медь-Сера (Cu-S)
Медь-Теллур (Cu-Te)
Медь-Олово (Cu-Sn)
Медь-Олово-Титан (Cu-Sn-Ti)
Медь-Титан (Cu-Ti)
Медь-Титан-Алюминий (Cu-Ti-Al)
Медь-Ванадий (Cu-V)
Медь-Цинк (Cu-Zn)
Медь-Цирконий (Cu-Zr)

Лигатуры (мастер сплавы) - сфероидизирующие модификаторы для чугуна:

Никель-Магний (Ni-Mg)
Никель-Магний-Церий (MM) (Ni-Mg-Ce)
Никель-Магний-Железо (Ni-Mg-Fe)
Никель-Магний-Железо-Церий (MM) (Ni-Mg-Fe-Ce)

Никель-Магний-Железо-Кремний (Ni-Mg-Fe-Si)
Никель-Магний-Железо-Кремний-Церий (MM) (Ni-Mg-Fe-Si-Ce)
Медь-Магний (Cu-Mg)
Медь-Магний-Церий (MM) (Cu-Mg-Ce)

Лигатуры (мастер сплавы) на основе никеля, кобальта, железа:

Алюминий-Железо (Al-Fe)
Висмут-Марганец (Bi-Mn)
Висмут-Селен (Bi-Se)
Кобальт-Бор (Co-B)
Кобальт-Хром-Вольфрам (Co-Cr-W)
Кобальт-Марганец (Co-Mn)
Кобальт-Молибден (Co-Mo)
Кобальт-Ниобий (Co-Nb)
Кобальт-Тантал (Co-Ta)
Кобальт-Вольфрам (Co-W)
Кобальт-Ванадий (Co-V)
Медь-Сурьма (Cu-Sb)
Медь-Мышьяк (Cu-As)
Железо-Ниобий (Fe-Nb)
Железо-Кремний-Марганец-Алюминий (Fe-Si-Mn-Al)
Железо-Кремний-Цирконий (Fe-Si-Zr)
Железо-Кремний-Ниобий (Fe-Si-Nb)
Железо-Кремний-Бор (Fe-Si-B)
Железо-Титан (Fe-Ti)
Железо-Титан-Алюминий (Fe-Ti-Al)
Железо-Ванадий (Fe-V)
Железо-Цирконий (Fe-Zr)
Свинец-Теллур (Pb-Te)
Никель-Алюминий (Ni-Al)
Никель-Бор (Ni-B)
Никель-Кальций (Ni-Ca)

Никель-Углерод (Ni-C)
Никель-Церий (MM) (Ni-Ce)
Никель-Хром-Железо (Ni-Cr-Fe)
Никель-Хром (Ni-Cr)
Никель-Медь-Олово (Ni-Cu-Sn)
Никель-Гафний (Ni-Hf)
Никель-Лантан (Ni-La)
Никель-Магний (Ni-Mg)
Никель-Марганец (Ni-Mn)
Никель-Молибден Ni-Mo)
Никель-Ниобий (Ni-Nb)
Никель-Rhenium (Ni-Re)
Никель-Кремний (Ni-Si)
Никель-Тантал (Ni-Ta)
Никель-Титан (Ni-Ti)
Никель-Титан-Алюминий (Ni-Ti-Al)
Никель-Вольфрам (Ni-W)
Никель-Ванадий (Ni-V)
Никель-Цирконий (Ni-Zr)
Кремний-Титан (Si-Ti)
Теллур-Железо (Te-Fe)
Теллур-Марганец (Te-Mn)
Титан-Алюминий-Железо (Ti-Al-Fe)
Цирконий-Алюминий (Zr-Al)
Цирконий-Железо (Zr-Fe)

Лигатуры (мастер сплавы) на основе цинка:

Цинк-Алюминий (Zn-Al)
Цинк-Алюминий-Кремний (Zn-Al-Si)
Цинк-Сурьма (Zn-Sb)
Цинк-Кадмий (Zn-Cd)
Цинк-Кобальт (Zn-Co)
Цинк-Медь-Титан (Zn-Cu-Ti)
Цинк-Железо (Zn-Fe)

Цинк-Магний (Zn-Mg)
Цинк-Марганец (Zn-Mn)
Цинк-Никель (Zn-Ni)
Цинк-Олово (Zn-Sn)
Цинк-Титан (Zn-Ti)
Цинк-Ванадий (Zn-V)

Лигатуры (мастер сплавы) на основе свинца:

Свинец-Мышьяк (Pb-As)
Свинец-Мышьяк-Сурьма (Pb-As-Sb)
Свинец-Висмут (Pb-Bi)
Свинец-Кальций (Pb-Ca)
Свинец-Кальций-Алюминий (Pb-Ca-Al)
Свинец-Медь (Pb-Cu)
Свинец-Медь-Сурьма (Pb-Cu-Sb)
Свинец-Медь-Теллур (Pb-Cu-Te)

Свинец-Медь-Олово (Pb-Cu-Sn)
Свинец-Литий (Pb-Li)
Свинец-Магний (Pb-Mg)
Свинец-Натрий (Pb-Na)
Свинец-Селен (Pb-Se)
Свинец-Стронций (Pb-Sr)
Свинец-Теллур (Pb-Te)
Свинец-Теллур-Медь (Pb-Te-Cu)

Лигатуры (мастер сплавы) на основе олова:

Олово-Серебро (Sn-Ag)
Олово-Алюминий (Sn-Al)
Олово-Сурьма (Sn-Sb)
Олово-Сурьма-Цинк (Sn-Sb-Zn)
Олово-Мышьяк (Sn-As)
Олово-Висмут (Sn-Bi)
Олово-Кобальт (Sn-Co)

Олово-Медь (Sn-Cu)
Олово-Медь-Титан (Sn-Cu-Ti)
Олово-Свинец (Sn-Pb)
Олово-Магний (Sn-Mg)
Олово-Фосфор (Sn-P)
Олово-Серебро (Sn-Ag)
Олово-Цинк (Sn-Zn)

Формы поставки лигатур

1. Лигатуры (мастер сплавы) на основе алюминия

	Пруток (проволока) в бухте	Пруток (проволока) диаметром 9.5 мм в бухте весом 180 - 450 кг
	Мерные отрезки прутка (проволоки)	Пруток (проволока) диаметром 9.5 мм мерными отрезками: длинной 50 см (вес отрезка 100 г) или длинной 100 см (вес отрезка 200 г)
	Вафельные слитки	Вафельный слиток весом 7 кг
	Разрезанные слитки	Разрезанный вафельный слиток
	Отрезки слитка полученного непрерывным способом Conticast®	Разрезанный слиток, полученный непрерывным способом весом 500 г или 2,5 кг
	Отрезки слитка полученного непрерывным способом Contiform®	Разрезанный слиток круглого сечения, полученный непрерывным способом весом 100 г или 200 г
	Куски в виде хлопьев	Куски лигатуры в виде хлопьев.
	Компактированный порошок	Компактированный порошок в виде таблеток или брикетов

2. Лигатуры (мастер сплавы) на основе меди

	Вафельная плита	Вафельная плита весом 14 кг
	Цельный штрипс или резанный	Вафельная плита, резанная на штрипс или отдельные куски
	Кусковой материал	Кусковой материал различного размера

3. Лигатуры (мастер сплавы) на основе никеля, кобальта, железа

Кусковой материал

Кусковой материал различного размера

4. Лигатуры (мастер сплавы) - сфероидизирующие модификаторы для чугуна

Кусковой материал

Кусковой материал различного размера

5. Лигатуры (мастер сплавы) на основе цинка

Вафельная плита

Вафельная плита весом 14 кг

6. Лигатуры (мастер сплавы) на основе свинца

Слитки

Слитки различного веса

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.

Фирма "САС инженерная компания" начинает цикл публикаций для описания широкого спектра лигатур KBM AFFILIPS с широко применяемой лигатуры для измельчения зерна алюминия алюминий-титан-бор (AlTiB).

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

Марка	Состав: Ti и В	Применение
AlTiB 5/1	Ti 5%, B 1%	Самая широкоприменяемая универсальная лигатура.
AlTiB 5/0,6	Ti 5%, B 0,6%	Применяется в случаях высокого риска образования агломератов боридов.
AlTiB 5/0,2	Ti 5%, B 0,2%	Применяется в случаях высокого риска образования агломератов боридов.
AlTiB 3/1	Ti 3%, B 1%	Применяется при использовании возврата или шихты с высоким содержанием титана.
AlTiB 3/0,2	Ti 3%, B 0,2%	Применяется при использовании возврата или шихты с высоким содержанием титана.

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.

Производитель: KBM Affilips (Нидерланды).

Ассортимент лигатур (мастер сплавов, модификаторов) KBM AFFILIPS весьма широк и, несомненно, может удовлетворить все запросы отечественных металлургов и литейщиков. Получить техническую консультацию и приобрести лигатуры (мастер сплавы, модификаторы) в Украине можно у представителя KBM AFFILIPS - фирмы "САС инженерная компания". В нашем офисе Вы можете ознакомиться с образцами продукции: Украина, 03142, г. Киев-142, ул. Ак. Крымского, 27; тел./факс: +38 (044) 424-25-03, 422-89-21; e-mail: sas@tsua.net; http: //www.sasua.com.ua.

Сведения об авторах:

Сезоненко Антон Юрьевич - к.ф.-м.н., главный инженер ЧП "САС инженерная компания", т./ф.: +38 (044) 424-25-03, 422-89-21; e-mail: sas@tsua.net
Сезоненко Юрий Дмитриевич - директор ЧП "САС инженерная компания", т./ф.: +38 (044) 424-25-03, 422-89-21; e-mail: sas@tsua.net

Опубликовано: ИТБ "Литьё Украины", №6 (94) 2008 г.
Дата публикации: 15.06. 2008 г.