Требования к качеству лигатур с редкоземельными металлами

Первоначально для легирования и модификации черных металлов использовались мишметалл и ферроцерий, химический состав которых и некоторые свойства приведены ниже:

Мишметалл и ферроцерий получают электролизом хлоридов и фторидов. Расход электроэнергии на 1 кг мишметалла составляет 15,6 кВт*ч. Кроме высокой стоимости, эти сплавы обладают другими недостатками: пирофорность, повышенная склонность к окислению и, как следствие, низкое использование. Это обусловило замену мишметалла и ферроцерия электропечными алюминотермическими лигатурами с повышенным (до 50—60%) содержанием кремния. Лигатуры РЗМ не окисляются при хранении, не обладают пирофорностью при присадке в жидкий металл и обеспечивают более стабильные результаты, чем легирование РЗМ в виде металла, полученного электролизом.

В табл. 119 приведены требования к химическому составу лигатур с РЗМ, предназначенных для раскисления, десульфурации и легирования чугуна, стали и сплавов.

Фактический химический состав лигатур этих марок приведен в табл. 120 (кроме того, лигатуры содержат 0,01—0,06% С и 1,2—2,5% Ca).

Плотность лигатур с РЗМ 4,5—5,0 г/см3, температура плавления 1500° С.

Температура плавления сплава, содержащего 57,3% РЗМ; 40,0% Si; 1,8% Fe и 2,0% Ca, составляет 1470° С. По мере добавления кальция температура плавления снижается и достигает минимального значения — 1180° С при содержании кальция примерно 11%. Повышение содержания железа также приводит к снижению температуры плавления сплава (минимальное значение 1230° С при 17% Fe).

В табл. 121 приведены требования к химическому составу лигатур с РЗМ иттриевой (ТУ 14-5-50—74) и цериевой (ТУ 14-5-78—76) подгрупп. Лигатуры марок СИИТМИШ-1, СИИТМИШ-2 и СИИТМИШ-3 выплавляют из концентратов, в которых содержание окиси иттрия составляет 10—30% от общей суммы окислов РЗМ, и лигатуры марок СЦеМиш-1, СЦеМиш-2 и СЦеМиш-3 — из окислов РЗМ и чистого полирита, в которых содержание окиси церия составляет 45—55% от общей суммы окислов.

Содержание кальция в лигатурах с РЗМ иттриевой подгруппы допускается в пределах 0,5—6,0%, в лигатурах с РЗМ цериевой подгруппы — 0,5—9,0%.