鋁合金雜質(zhì)元素鐵和鈣的無害化研究.pdf

1、鋁合金中雜質(zhì)元素種類繁多，尤其是鋁合金重熔再生過程中廢雜鋁成分難以確定，往往會導致鋁合金雜質(zhì)元素含量嚴重超標，這些雜質(zhì)元素的存在對鋁合金的組織和性能產(chǎn)生諸多不利影響。如何消除鋁合金中的雜質(zhì)元素或降低雜質(zhì)元素的危害是鋁合金高品質(zhì)再生應用的一個重要研究方向。鐵和鈣在大多鋁合金牌號中都是作為雜質(zhì)元素存在的，研究消除鐵和鈣對合金的不利影響具有代表性。本文以A356鋁合金中鐵、鈣元素作為對象，結合理論計算和設計實驗，分別引入復合除鐵和磷化物除鈣新

2、方法，取得了較佳的鋁合金除雜效果。
　　針對鐵元素的研究，本文復合使用含硼砂熔劑和鋁錳中間合金來達到降低鐵含量和改變鐵相相貌的雙重效果。前期實驗加入硼砂除鐵劑，隨著硼砂含量增加鐵含量持續(xù)降低。在硼砂加入量為1.1％時達到最優(yōu)，除鐵率達到30.6％，之后除鐵劑增加，F(xiàn)e含量基本不變。除鐵后合金力學性能得到提升。從成分、組織、性能三個方面分析錳硼復合除鐵實驗結果發(fā)現(xiàn)，鋁合金在降鐵的基礎上，剩余針狀β-Fe轉變?yōu)闈h字狀或塊狀α-Fe，進

3、一步提高合金性能。論文得到的錳硼聯(lián)合除鐵的最優(yōu)方案是1.1％硼砂除鈣劑，配合使用錳鐵比1.2，此處錳鐵比的鐵含量為加入硼砂劑前的含量。
　　鋁合金除鈣研究，Al-Ca-P三元體系中，在前人研究基礎上假設磷酸鈉除鈣反應的反應式為:6Na3PO4(s)+9Ca(l)+10Al(l)=5Al2O3(s)+3Ca3P2(s)+9Na2O(s)
　　該式熱力學計算反應吉布斯自由能ΔG1003K=-1665923J/mol＜0，反應可以