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(huì)導(dǎo)致鋁合金雜質(zhì)元素含量嚴(yán)重超標(biāo)，這些雜質(zhì)元素的存在對(duì)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(yīng)用的一個(gè)重要研究方向。鐵和鈣在大多鋁合金牌號(hào)中都是作為雜質(zhì)元素存在的，研究消除鐵和鈣對(duì)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(duì)象，結(jié)合理論計(jì)算和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，分別引入復(fù)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(duì)鐵元素的研究，本文復(fù)合使用含硼砂熔劑和鋁錳中間合金來達(dá)到降低鐵含量和改變鐵相相貌的雙重效果。前期實(shí)驗(yàn)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(shí)達(dá)到最優(yōu)，除鐵率達(dá)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(xué)性能得到提升。從成分、組織、性能三個(gè)方面分析錳硼復(fù)合除鐵實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鋁合金在降鐵的基礎(chǔ)上，剩余針狀β-Fe轉(zhuǎn)變?yōu)闈h字狀或塊狀α-Fe，進(jìn)

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(chǔ)上假設(shè)磷酸鈉除鈣反應(yīng)的反應(yīng)式為:6Na3PO4(s)+9Ca(l)+10Al(l)=5Al2O3(s)+3Ca3P2(s)+9Na2O(s)
　　該式熱力學(xué)計(jì)算反應(yīng)吉布斯自由能ΔG1003K=-1665923J/mol＜0，反應(yīng)可以