硼與過濾對A356鋁合金鐵相的影響.pdf

1、A356作為鋁合金輪轂用材料已經(jīng)較為普遍，但其雜質(zhì)存在對其鑄件危害較大，雜質(zhì)中以Fe元素危害最為普遍，幾乎所有的廠家都將Fe元素當作鋁合金的有害雜質(zhì)加以控制，為了降低鋁合金中Fe元素的含量，世界各國眾多學者專家已經(jīng)做出了很多研究，A356鋁合金中雜質(zhì)Fe含量的上限為0.5％，怎樣將Fe元素的含量降低是值得深入研究的問題。
　　 本文主要從添加中和劑、和改變過濾參數(shù)兩個方面進行控制鋁合金中鐵的含量，中和劑選用含硼元素的硼砂與Al-

2、B進行對鐵含量的中和處理。同時，為了考察過濾方式對鋁合金中Fe含量的影響，采用纖維過濾網(wǎng)和泡沫陶瓷過濾網(wǎng)，另外還考慮到泡沫陶瓷過濾網(wǎng)孔徑大小對過濾效果的影響，采用各種孔徑進行實驗驗證。
　　 實驗研究結(jié)果表明：A356鋁合金加硼處理后，不僅使晶粒呈團絮狀生長、晶粒大小得到細化，并且硼元素與合金中的Fe發(fā)生反應(yīng)生成三元化合物，降低鋁合金中鐵的含量；A356鋁合金中加入硼砂最佳含量為0.5％，此時，晶粒度最佳，鐵相被漢字狀化最為明顯

3、，鐵的含量從0.587％降至0.396％，其除鐵率為32.5％；Al-B中間合金最佳添加量為0.04％，晶粒尺寸最為細小，金相圖中針狀鐵相明顯減少，幾乎觀察不到，其鐵含量從0.596％降至0.3542％，其除鐵率為40.57％。經(jīng)金相分析與成分分析后比較，添加硼砂與Al-B合金進行除鐵，以Al-B合金為優(yōu)，且Al-B合金最合適的添加量為0.04％。
　　 由于硼元素與鋁合金中的鐵發(fā)生反應(yīng)生成密度較大的鐵相化合物，這些鐵相經(jīng)過濾網(wǎng)

4、過濾即能被濾除，熔體經(jīng)纖維過濾網(wǎng)以及孔徑20ppi、25ppi、30ppi的泡沫陶瓷過濾網(wǎng)處理后，鋁合金中的含鐵量都有一定程度上的降低，并對過濾網(wǎng)上的熔渣進行XRD分析，成分中確實含有大量的FeB2化合物，這就與前面所做實驗結(jié)果相符。經(jīng)實驗對比發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)硼化處理的鋁合金熔體經(jīng)纖維過濾網(wǎng)、20ppi、25ppi、30ppi泡沫陶瓷過濾網(wǎng)處理后的除鐵率分別為15.52％、17.24％、25.53％、29.12％，經(jīng)0.5％硼砂處理后再通過的

5、熔體通過纖維過濾網(wǎng)、20ppi、25ppi、30ppi泡沫陶瓷過濾網(wǎng)處理后的除鐵率為19.19％、27.35％、35.18％、38.93％，經(jīng)0.04％Al-B中間合金處理后再通過纖維過濾網(wǎng)、20ppi、25ppi、30ppi泡沫陶瓷過濾網(wǎng)處理后的除鐵率為23.13％、29.42％、54.7％、58.63％。但是，從實驗的7組實驗，共35個樣中發(fā)現(xiàn)，30ppi成功的樣品僅為2個，可以說明，30ppi的孔隙并不適合鋁合金熔體，成功的樣屬于