Лигатуры для экструзии

В выборе легирующего материала для алюминиевых сплавов важно учитывать не только химический состав, но и совокупность параметров, влияющих на производство: технологичность, безопасность, стабильность и экономическую эффективность. Ниже представлены сравнительные таблицы, раскрывающие ключевые отличия и преимущества алюминиевых лигатур AlMg20, AlSi20 и AlSi30 по отношению к традиционным чистым компонентам — магнию МГ90 и силумину АК12пч.

Ниже представленные таблицы — не просто перечисление свойств, а анализ практического применения, подкреплённый параметрами угара, диапазонами температур, удобством дозирования и примерами производственного опыта. Это позволяет специалисту сделать осознанный выбор, оптимизировав и экономику, и качество экструзионного процесса.

Преимущество алюминиевых лигатур для экструзии

Экономическая выгода

снижение себестоимости сплава за счет уменьшения потерь легирующих элементов и оптимизации расхода сырья.

быстрое и равномерное растворение даже при низких температурах, что упрощает процесс введения добавок.

Технологичность

Контроль качества

высокая точность дозировки и стабильность состава, исключающая риск перелегирования.

сокращение времени плавки и затрат на электроэнергию благодаря оптимальным температурным режимам.

Энергоэффективность

Уменьшение брака

стабильность состава снижает риск отклонений в свойствах сплава.

Сравнение: МГ90 (чистый магний) vs. AlMg20 (алюминиево-магниевая лигатура)

Сравнение лигатуры AlMg20 и чистого магния МГ90 для легирования сплавов 6xxx серии

Экономическая эффективность

Снижение удельной стоимости легирования В AlMg20 содержится 20 % магния. Благодаря алюминиевой матрице цена за 1 кг легирующего элемента ниже, чем у чистого Mg в МГ90. Пример расчёта для добавления 1 % Mg в 1 тонну расплава:

- o МГ90 — около 50 кг
- o AlMg20 — около 250 кг (содержит 20 % Mg) Но с учётом угара и потерь при вводе МГ90 (до 15 %), итоговая стоимость на тонну легирования может быть на 20–30 % ниже при использовании AlMg20.

Снижение транспортных и складских расходов AlMg20 не требует герметичной упаковки, перевозится без спец. условий.

Технологические преимущества

Безопасность обращения МГ90 — пирофорный, активен при контакте с влагой, требует осторожности. AlMg20 — стабильна при хранении, не требует спец. обращения.
Повышенная точность дозировки Магний в матрице алюминия не испаряется — снижается угар и обеспечивается точный ввод.
Совместимость с автоматизированной системой дозирования AlMg20 удобно дозируется в шнековых и объемных системах подачи.

Повышение качества сплава

Равномерное распределение Mg Магний не локализуется, отсутствуют горячие точки в расплаве.
Отсутствие перегрева и нестабильности МГ90 требует точной температуры и условий ввода; AlMg20 — более гибкая в применении.

Энергоэффективность производства

Низкий угар Mg при вводе У МГ90 — до 10–15 %, особенно при открытом плавлении. У AlMg20 — менее 2 % при стандартной температуре (~700 °C).
Снижение температуры и времени выдержки AlMg20 вводится при 640–730 °C, быстро растворяется и не требует дополнительной стабилизации печи.

Гибкость применения

Подходит для корректировки состава Mg в сплавах 6061, 6082, 6005 и др.
Возможность использования в микродозах — особенно при тонкой корректировке в производстве профиля.

Когда уместно применять чистый магний МГ90

Почему у AlMg20 угар ниже?

Итог

Применение оправдано при:

Наличии строго заданной рецептуры, где допускается непосредственный ввод Mg
Отсутствии оборудования для дозирования лигатур
Производстве по уникальной технологии, где требуется точный контроль активности

Магний в лигатуре находится в интерметаллической форме, что снижает его испарение и окисление.
Температура плавления лигатуры ниже, чем у чистого магния, что позволяет вводить её при меньшем перегреве.
Лигатура лучше растворяется в алюминии, особенно при перемешивании, и обеспечивает более стабильное усвоение Mg.

Для легирования сплавов типа 6061 и 6082, где важны:

Предсказуемость дозирования
Минимизация потерь
Энергоэффективность и безопасность

AlMg20 является рациональным выбором, обеспечивающим стабильный результат при меньших затратах. Совокупный эффект — экономия до 25–30 % на тонну готовой продукции при переходе с МГ90 на AlMg20.

Вывод:
AlMg20 обеспечивает безопасное, точное и экономичное легирование магнием при производстве алюминиевых сплавов, особенно сплавов 6xxx серии.

Сравнение: АК12пч (силумин) vs. AlSi20 / AlSi30 (алюминиево-кремниевые лигатуры)

Сравнение лигатур AlSi20 / AlSi30 и силумина АК12пч для легирования сплава 6082

Экономическая эффективность

Снижение расхода материала Лигатура AlSi20 содержит 20 % кремния, тогда как АК12пч — около 12 %. Это позволяет сократить расход легирующего компонента примерно на 40 %. Пример расчёта для ввода 1 % Si в 1 тонну расплава:

- o АК12пч — около 83 кг
- o AlSi20 — около 50 кг

Оптимизация логистики Более высокая концентрация кремния — меньше объём перевозок и складирования.

Технологические преимущества

Повышенная точность дозировки Меньший вводимый объём материала уменьшает погрешность дозирования: ±0.1 % против ±0.3 % у АК12пч.
Ускоренное растворение в расплаве Благодаря равномерному распределению кремния в алюминиевой матрице, AlSi20 растворяется в 1.5–2 раза быстрее.
Стабильность химического состава Лигатура не содержит посторонних элементов. В АК12пч возможны примеси железа, меди и цинка — до 0.3 %, что нежелательно для сплавов типа 6082.

Повышение качества сплава

Чистота структуры Отсутствие крупных первичных кристаллов кремния, характерных для АК12пч из-за медленного растворения.
Гомогенность расплава Кремний распределяется равномерно — исключаются локальные переобогащения.

Энергоэффективность производства

Снижение температуры ввода AlSi20 растворяется полностью при 720–740 °C, тогда как АК12пч — при 750–780 °C. Это снижает энергозатраты на нагрев примерно на 15 %.
Сокращение времени выдержки AlSi20 требует 15–20 минут, АК12пч — 30–40 минут. Это позволяет увеличить загрузку и производительность печи.

Гибкость применения

Поддержка микрокоррекции состава AlSi20 можно использовать для точной корректировки — например, при добавлении 0.2 % Si. С АК12пч это сложно — повышается риск перелегирования.
Универсальность для других марок AlSi20 и AlSi30 подходят для легирования сплавов 6060, 6063 и других, где АК12пч может внести нежелательные примеси.

Итог

Для легирования алюминиевого сплава 6082, где критичны:

Точность химического состава
Минимизация посторонних элементов
Снижение энергозатрат и повышение производительности

Лигатуры AlSi20 и AlSi30 являются технологически и экономически более целесообразным выбором. Совокупный эффект — экономия до 25 % на тонну готового продукта за счёт уменьшения расхода сырья, времени и энергозатрат.

Вывод:
AlSi20/30 гарантируют стабильность, предсказуемость и точность при легировании кремнием, снижая дефекты и потери при производстве сплавов 6082 и аналогов