**Спецификация продукта: Алюминиево-циркониевая лигатура (сплав Al-Zr)**
**Версия:** 1.0 | **Дата:** 2025-04-02
---
### **1. Общий обзор**
Алюминиево-циркониевый лигатурный сплав (сплав Al-Zr) - это высокоэффективный лигатурный сплав, в котором цирконий используется в качестве мощного измельчителя зерна и ингибитора рекристаллизации. Цирконий образует стабильные интерметаллиды Al₃Zr, которые обеспечивают исключительную термическую стабильность, значительно улучшая высокотемпературные свойства и микроструктурный контроль алюминиевых сплавов. Этот лигатурный сплав особенно ценен для аэрокосмической, автомобильной промышленности и применения при повышенных температурах.
---
### **2. Международные стандарты**
Лигатуры Al-Zr указаны в нескольких международных стандартах:
- **ASTM:** ASTM B179 (Стандартная спецификация для алюминиевых сплавов в слитках и расплавленных формах)
- **ISO:** ISO 209-1 (Деформируемый алюминий и алюминиевые сплавы)
- **EN:** EN 1676 (Алюминий и алюминиевые сплавы - Лигатуры)
- **AA:** Обозначения Алюминиевой ассоциации для цирконийсодержащих сплавов
- **GB/T:** GB/T 8734 (лигатуры из алюминиевого сплава)
- **Типичные марки лигатур: Al-5%Zr, Al-10%Zr, Al-15%Zr, Al-20%Zr
---
### **3. Химический состав (% по массе)**
Типичные диапазоны составов лигатуры Al-Zr:
| Элемент | Содержание (%) | Роль и комментарии |
|------------------------|-------------------|------------------------------------------|
| Цирконий (Zr) | 3.0 – 20.0 | Первичный легирующий элемент |
| Гафний (Hf) | ≤ 2.0 | Часто присутствует в коммерческом цирконии |
| Железо (Fe) | ≤ 0.15 | Контроль примесей |
| Кремний (Si) | ≤ 0.10 | Контроль примесей |
| Титан (Ti) | 0 – 1.0 | Дополнительная добавка для рафинирования зерна |
| Хром (Cr) | 0 – 0.10 | Контроль примесей |
| Другие примеси | ≤ 0.08 Тотал | — |
| Алюминий (Al) | Баланс | Основной металл |
---
### **4. Физические свойства**
| Собственность | Стоимость / Диапазон |
|---------------------------|-----------------------------------|
| Плотность | 3,0 – 3,8 г/см³ |
| Диапазон плавления | 660 – 1855°C (Zr плавится при 1855°C) |
| Интерметаллидные фазы | Al₃Zr (основной), Al₂Zr, Al₄Zr |
| Кристаллическая структура | L1₂ (кубический) для метастабильного Al₃Zr |
| Теплопроводность | 90 – 140 Вт/м·К |
| Электропроводность | 30 – 45 % МАКО |
| Твердость по Виккерсу | 80 – 160 ВВ |
| Коэффициент теплового расширения | 19–22 × 10⁻⁶/K |
---
### **5. Основные характеристики и преимущества**
- **Превосходное ингибирование рекристаллизации:** Повышает температуру рекристаллизации на 150–200°C
- **Отличная термическая стабильность:** Сохраняет свойства до 450°C
- **Измельчение зерен:** Эффективный контроль размера зерен за счет зарождения Al₃Zr
- **Сопротивление ползучести:** Превосходная устойчивость к деформации при длительной нагрузке
- **Усиление осадков:** Образует когерентные осадки Al₃Zr
- **Коррозионная стойкость:** Повышенная устойчивость к различным средам
---
### **6. Применение продукта**
- **Аэрокосмические компоненты:** Лопатки турбин, детали двигателей, элементы конструкций
- **Применение в автомобилестроении:** Поршни, головки цилиндров, компоненты турбокомпрессоров
- **Электрические проводники:** Воздушные линии электропередачи, шины
- **Теплообменники:** Высокотемпературные системы терморегулирования
- **Атомная промышленность:** Конструкционные компоненты, требующие радиационной стабильности
- **Аддитивное производство:** Специальные порошки для высокотемпературной 3D-печати
- **Спортивные товары:** Высокопроизводительные велосипедные рамы, автомобильные гоночные запчасти
---
### **7. Доступные формы**
- **Лигатура:** Слитки, надрезы, вафельные пластины
- **Специальные формы:** Порошок для аддитивного производства, нестандартные формы
- **Форма проволоки:** Для непрерывной подачи в литейных операциях
- **Стандартные размеры:** 5–15 кг слитков
---
### **8. Технические рекомендации по использованию**
- **Скорость добавления:** 0,1–0,4% Zr к расплаву (обычно 0,1–0,2% для оптимального эффекта)
- **Температура расплава:** 780–880°C
- **Время выдержки:** 45–90 минут для полного растворения
- **Перемешивание:** Необходимо энергичное механическое перемешивание
- **Температура литья:** 720–780°C
- **Термическая обработка:** Обработка раствором при 530–600°C, старение при 375–475°C
---
### **9. Работа при высоких температурах**
| Температура (°C) | Сохранение предела текучести (%) | Стойкость к рекристаллизации | Улучшение жизни крипа |
|------------------|-----------------------------|------------------------------|------------------------|
| **25** | 100 | Превосходно | Базовый уровень |
| **300** | 85–90 | Превосходно | 3–5× |
| **400** | 75–80 | Очень хорошо | 5–8× |
| **450** | 65–70 | Хорошо | 8–12× |
---
### **10. Сравнение с другими рафинировочными заводами**
| Элемент | Ингибирование рекристаллизации | Высокотемпературная стабильность | Стоимость | Время затухания |
|---------|-----------------------------|-------------------|------|-----------|
| **Цирконий** | Превосходно | Выдающийся | Средний | Постоянный |
| **Скандий** | Превосходно | Превосходно | Очень высокий | Постоянный |
| **Титан** | Хорошо | Хорошо | Низкий | 2–4 часа |
| **Ванадий** | Очень хорошо | Превосходно | Средний | Постоянный |
---
### **11. Коммерческие системы сплавов Al-Zr**
| Тип сплава | Содержание Zr (%) | Ключевые особенности | Типичные области применения |
|------------|----------------|--------------|---------------------|
| **Аль-Ку-Зр** | 0,1–0,2 | Высокая прочность при повышенных температурах | Аэрокосмические конструкции |
| **Аль-Мг-Зр** | 0,1–0,3 | Превосходная коррозионная стойкость | Применение в судостроении |
| **Аль-Зн-Зр** | 0,1–0,2 | Повышенная коррозионная стойкость под напряжением | Автомобильные компоненты |
| **Аль-Ли-Зр** | 0,08–0,16 | Снижение веса с высокой жесткостью | Конструкции воздушных судов |
---
### **12. Параметры контроля качества**
- Постоянство содержания циркония (±0,05%)
- Контролируемое содержание гафния
- Размер и распределение частиц Al₃Zr
- Низкое содержание газов (водорода
Упаковка
Стандартная упаковка:
Типичная оптовая упаковка включает в себя паллетированный пластик 5 галлонов/25 кг. ведра, бочки с фиброй и сталью до 1 тонны супермешков в полных контейнерах (FCL) или грузовиках (T/L). Исследуемые и отобранные количества, а также гигроскопичные, окисляющие или другие чувствительные к воздуху материалы могут быть упакованы в условиях аргона или вакуума. Растворы упаковываются в полипропиленовые, пластиковые или стеклянные банки объемом до 2325 галлонов для жидкости на поддонах Специальная упаковка доступна по запросу.
