混合稀土变质再生铝合金ADC12的组织及性能研究

摘要

全世界的有色金属矿产资源的有限的,大多数有色金属将在21世纪面临资源危机,而铝资源的开采年限也是有限的。因此,人们将目光转向了废铝的再生工业上来,再生铝的大规模生产可以减缓对原铝矿产资源的开采速度,减轻环境压力。从技术水平以及生产管理水平上来看,我国仍然远远落后一些发达国家,造成一些原本品质良好的废弃铝合金材料得不到好的利用,从而被迫降级使用,造成了资源能源的极大浪费。而稀土元素的一些特性,通常可以将其作为一些合金的除杂剂和变质剂,以改善金属材料的各种性能。本文研究了混合稀土铝合金的制备方法和混合稀土元素的添加量对再生铝合金ADCl2组织和性能的影响,同时还研究了冷却速度对稀土元素变质效果的影响。为了详细地研究稀土元素对合金的变质效果以及变质机理,研究通过金相组织观察、室温力学性能测试、SEM、显微硬度测试、XRD测试、DSC测试等手段进行。
　　 实验结果表明:应用混熔法在本实验条件下可以成功地制备出混合稀土铝合金La-Ce-AL。混合稀土元素的添加对再生铝合金ADCl2的性能有较大幅度的提高,当稀土元素的添加量为0.3％时,合金的抗拉强度和显微硬度都达到了最高。加入稀土元素后,再生铝合金ADCl2的气孔率、α-Al和硅相尺寸大大减小。当稀土元素的添加量为0.3％时,对合金组织的变质效果最佳。研究发现,合金的平均二次枝晶臂间距和共晶硅平均长度对冷却速度的敏感性不同。未添加稀土元素的再生铝合金ADCl2的二次枝晶臂间距对冷却速度的敏感性最高。添加了稀土元素变质后,其添加量为0.1％的情况下,合金的二次枝晶臂间距对冷却速度的敏感性最高。而不同稀土元素添加量的锲形铸锭中共晶硅平均长度对冷却速度的敏感性没有一定的规律性。在稀土元素添加量为0.3％的情况下,合金的共晶硅平均长度对冷却速度的敏感性最高,受冷却速度的影响最大。