Эффект достигается за счет измельчения первичных кристаллов твердого раствора на основе алюминия (α – фаза) за счет увеличения числа центров кристаллизации при затвердевании слитка, что позволяет избежать образование зоны столбчатых кристаллов и (или) «веерной структуры» слитка. Лигатура алюминий-титан-бор содержит дисперсные интерметаллидные частицы TiB2 и TiAl3 микронных и субмикронных размеров, которые вводятся в жидкий алюминиевый сплав и обеспечивают эффективное измельчение зерна слитка при кристаллизации, за счет многократного увеличения центров зарождения и роста первичных кристаллов твердого раствора на основе алюминия.
Чем меньше размер частиц диборида титана и алюминида титана и, соответственно, выше плотность и однородность распределения частиц в единице объема модифицируемого расплава, тем мельче размер зерна слитка после модифицирования при прочих равных условиях плавки и литья. Размер столбчатых кристаллов слитка уменьшается с примерно 2500 мкм до 200 мкм в результате модифицирования лигатурным прутком AlTi5B1, который обычно вводят в количестве 0,5 – 2 кг на тонну сплава.
При этом форма кристаллов слитка после модифицирования близка к равноосной, что позволяет существенно улучшить технологическую пластичность деформируемых сплавов, увеличить выход годной продукции, уменьшить износ прессового инструмента при прессовании алюминиевого профиля, улучшить эксплуатационные и механические свойства конечного изделия, и уменьшить конечную себестоимость годной продукции.
Применение лигатуры AlTi5B1 для модифицирования литейных сплавов позволяет достичь значительного уменьшения склонности к горячеломкости, улучшить жидкотекучесть сплава, повысить полноту заполнения формы и увеличиить выход годной продукции, обеспечить рост прочностных и пластических показателей механических свойств.
Лигатура вводится в расплав после рафинирования и удаления шлака, при обычной температуре литья, на 40 – 60оС выше ликвидуса, в количестве 0,5 – 2, 0 кг на тонну сплава, время усвоения 15-30 мин, время действия до 6 ч, эффект модифицирования сохраняется при 2-4 переплавах возвратных отходов.