再生鋁硅合金中富鐵相變質(zhì)降除方法研究.pdf

1、隨著市場保有鋁量趨于飽和,廢鋁的循環(huán)利用已成為全世界鋁行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。廢鋁回收過程中不可避免地摻雜了顯著降低鋁材力學性能和腐蝕抗力的鐵元素。因此,降低鐵元素對再生鋁危害就成為廢鋁再生利用的關鍵。本文采用試驗研究與光學顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、能譜儀(DSC)和差分掃描量熱儀(DSC)等材料分析結(jié)合的方法,研究了硫、富鈰混合稀土、硼化物(KBF4)、Mn對再生 Al-Si合金中的富鐵相的變質(zhì)行為,還探索研究了采用硼化物

2、及Mn降除富鐵相的可能性。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①S元素單獨加入再生Al-Si合金時,會促使β-Fe相轉(zhuǎn)化為α-Fe相;隨S加入量的增加,α-Fe相尺寸增大。S和混合稀土一起加入時,稀土會通過固-液界面富集影響骨骼狀α-Fe相形核率和生長速率,細化骨骼狀α-Fe相;再生Al-Si合金熔體得到了一定程度的凈化,且生成了新相----稀土相；②向再生Al-Si合金熔體中添加硼化物(KBF4),硼化物會促使針狀β-Fe相向塊狀初生α-

3、Fe相轉(zhuǎn)變,初生α-Fe相的尺寸隨著硼化物的添加量增加而增大;當硼化物(KBF4)添加量達到1.0％,開始析出骨骼狀α-Fe相,骨骼狀α-Fe相以初生α-Fe相為基底形核并長大；③向再生Al-Si合金熔體中同時添加硼化物(KBF4)、富Ce混合稀土后,Ce等稀土元素進入初生α-Fe相內(nèi),改變了初生α-Fe相界面結(jié)構(gòu),初生α-Fe相由多邊形變化成星形;另外,富 Ce混合稀土通過改變初生α-Fe相界面結(jié)構(gòu)而破壞了界面共格關系,從而抑制骨骼狀

4、α-Fe相析出;由于Ce等稀土元素吸附在初生α-Fe相界面處,阻礙了初生α-Fe相的長大；④向再生Al-Si熔體中同時添加硼化物(KBF4)、Al-30Mn,硼化物(KBF4)能促使再生Al-Si合金析出初生α-Fe相;Mn元素能促使初生α-Fe相長大,隨著Mn含量增加,初生α-Fe相尺寸明顯長大。因初生α-Fe相密度大于鋁熔體,故初生α-Fe相沉淀到坩堝底；⑤添加硼化物(KBF4)、Al-30Mn的再生Al-Si熔體隨爐冷卻形成的鋁錠