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摘要:A356铝合金由于具有较高的力学性能,优良的铸造性能及加工性能,已广泛应用于航空航天和汽车工业等领域,随之而来的是A356铝合金废品也越来越多。废品中杂质铁对再生A356铝合金性能的损害最大。因此,开发一种低成本、高效的废铝再生处理技术对我国铝资源可持续发展具有重要的意义。本文以再生A356铝合金为基础,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、直读光谱仪等现代分析手段系统地研究了B2O3、Al-B、Al-Mn、复合添加Mn/B的及振动频率对再生A356铝合金的除铁效果、显微组织形貌及力学性能的影响。结合热力学和动力学论证了应用硼化物除铁的可行性,并探讨了硼化物作为除铁剂去除再生A356铝合金中杂质铁的机理。研究的主要结论如下:(1)B203添加量对再生A356铝合金除铁效果的影响,B203添加量及静置保温时间对再生A356中杂质铁含量有一定程度的降低,当B203添加量为0.6%并静置保温90min后,其铁含量由1.32%降至0.97%,除铁率为26.5%。(2)A1-3B合金添加量影响再生A356铝合金除铁效果,随着Al-3B合金添加量的增加,除铁率先增加后降低,同时合金的晶粒大小得到细化,且富铁相的形貌、大小及分布也相应的发生变化。当Al-3B合金添加为3%时,除铁效果达到最优,其铁含量由0.96%降至0.68%,除铁率为29.1%;抗拉强度和伸长率也达到最佳,分别提高了20.5%和38.6%。(3)机械振动细化了再生A356铝合金组织。机械振动有利于组织中的粗大树枝晶破碎,晶粒细化,促使α(A1)相趋于等轴晶,绝大多数富铁相由针状转化为短棒状或球状分布于晶界处。单独添加Al-3B合金且振动频率为40Hz时,合金的强度和伸长率达到最佳,较无振动条件下的分别提高了约9.6%,34.6%。(4)复合添加适量的Mn、B元素可有效降低再生A356铝合金铁含量。当Mn的添加量按Mn/Fe=1.2及复合添加3%A1-3B合金时,再生A356铝合金中的铁含量从0.96%减低至0.43%,除铁率为55.2%。当振动频率为30Hz时,合金力学性能达到最优,其室温抗拉强度和伸长率分别为177MPa、10.92%。图70幅,表8个,参考文献79篇。