Лигатура

Лигатура — промежуточный сплав с высоким содержанием легирующего элемента, добавляемый в расплав основного металла для точного ввода малых количеств этого элемента. Прямой ввод тугоплавких или легкоокисляющихся металлов (Cr, Ti, Nb, Mn, B) в расплав невозможен или неэффективен — лигатура решает эту проблему.

Для алюминиевых сплавов типичные лигатуры: Al-Ti (Al-5%Ti-1%B) — модификатор зерна при разливке алюминия; добавка 0,01–0,05% Ti с 0,002–0,01% B измельчает зерно с 3–10 мм до 0,2–0,5 мм, что улучшает механические свойства отливок на 15–25%. Al-Sr (Al-10%Sr) — модификатор эвтектики в силуминах; добавка 0,01–0,03% Sr изменяет грубые пластины Si на округлые включения, повышая ударную вязкость на 50–80%. Al-Cu (50% Cu), Al-Mn, Al-Cr — для легирования высокопрочных сплавов.

Для сталей и никелевых суперсплавов применяют Fe-B (ферробор, 20% B): бор в сталях 0,001–0,003% резко повышает прокаливаемость без снижения свариваемости; прямой ввод B невозможен из-за мгновенного окисления. Fe-Nb, Fe-Ti, Fe-V — стандартные лигатуры для микролегирования HSLA-сталей. Точность дозирования лигатуры критична: при ферроборе передоза на 0,001% B меняет характер прокаливаемости — для точного ввода используют таблетированные лигатуры с паспортным анализом каждой партии.