废旧铝质易拉罐回收及再生铝合金改性研究

摘要

本文通过特制易拉罐脱漆炉研究了废旧易拉罐碎片的高温脱漆工艺，利用体式显微镜、傅里叶变换红外光谱分析仪(FTIR Spectrometer)等分析脱漆工艺对漆层的影响规律;将处理后的易拉罐碎片熔炼浇注获取再生铝合金，并用稀土元素Ce作变质剂，制备再生稀土铝合金，利用扫描电镜及能谱分析、X射线衍射分析及光学显微镜观察并分析合金的显微组织，研究稀土Ce含量对废旧铝质易拉罐再生铝合金显微组织及室温力学性能的影响;对废旧铝质易拉罐再生铝合金进行半固态等温热处理，分析不同的等温热处理工艺(处理温度、处理时间)对合金半固态组织的影响，得出以下主要结论: 1.采用高温+振荡的双重作用可以达到良好的脱漆效果，废旧易拉罐表面具有复杂官能团的有机漆层经过高温处理之后，几乎全部断裂为小分子物质，从废旧易拉罐的表面分离，产生的固态碳化物也经旋转振荡作用从表面脱离;在540℃ 、保温20min条件、旋转时间10min条件下处理后的易拉罐碎片，漆层基本除去。 2.向再生Al-Mn-Mg合金中添加稀土元素锦(Ce)后，再生Al-Mn-Mg合金的晶粒组织得到明显的细化，当Ce含量为1.0wt%时，合金晶粒组织细化效果最好，继续增加稀土Ce含量，晶粒细化效果变差。 3.随着Ce含量的增加，铸态再生Al-Mn-Mg-xCe合金的室温抗拉强度以及伸长率均呈现先升高后降低的趋势。当Ce含量为1.0wt%时，合金的室温抗拉强度达到175.49MPa，与再生Al-Mn-Mg合金相比，抗拉强度提高了13.59%，伸长率提高了26%。铸态再生Al-Mn-Mg-xCe含金的布氏硬度与室温抗拉强度及伸长率的变化基本一致，在Ce含量为1.0wt%时，合金硬度达到峰值47.37HB。 4.对废旧易拉罐再生铝合金进行等温热处理，等温温度、保温时间会影响合金的半固态组织。保温时间相同时，随着保温温度提高，半固态组织树枝晶发生熔断，晶粒发生细化、长大，液相量也逐渐增加;在650℃ 条件下，随着保温时间增长，半圆态组织品粒先被分割成凹凸不一的多边形，随后逐渐圆整化，保温时间为30min时，晶粒大小及形状出现均匀化趋势。

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