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硼与过滤对A356铝合金铁相的影响
| 论文题名： | 硼与过滤对A356铝合金铁相的影响 |
| 关键词： | 铝合金;轮毂材料;Fe含量;加硼处理;铁相化合物;过滤处理 |
| 摘要： | A356作为铝合金轮毂用材料已经较为普遍，但其杂质存在对其铸件危害较大，杂质中以Fe元素危害最为普遍，几乎所有的厂家都将Fe元素当作铝合金的有害杂质加以控制，为了降低铝合金中Fe元素的含量，世界各国众多学者专家已经做出了很多研究，A356铝合金中杂质Fe含量的上限为0.5％，怎样将Fe元素的含量降低是值得深入研究的问题。 本文主要从添加中和剂、和改变过滤参数两个方面进行控制铝合金中铁的含量，中和剂选用含硼元素的硼砂与Al-B进行对铁含量的中和处理。同时，为了考察过滤方式对铝合金中Fe含量的影响，采用纤维过滤网和泡沫陶瓷过滤网，另外还考虑到泡沫陶瓷过滤网孔径大小对过滤效果的影响，采用各种孔径进行实验验证。 实验研究结果表明：A356铝合金加硼处理后，不仅使晶粒呈团絮状生长、晶粒大小得到细化，并且硼元素与合金中的Fe发生反应生成三元化合物，降低铝合金中铁的含量；A356铝合金中加入硼砂最佳含量为0.5％，此时，晶粒度最佳，铁相被汉字状化最为明显，铁的含量从0.587％降至0.396％，其除铁率为32.5％；Al-B中间合金最佳添加量为0.04％，晶粒尺寸最为细小，金相图中针状铁相明显减少，几乎观察不到，其铁含量从0.596％降至0.3542％，其除铁率为40.57％。经金相分析与成分分析后比较，添加硼砂与Al-B合金进行除铁，以Al-B合金为优，且Al-B合金最合适的添加量为0.04％。 由于硼元素与铝合金中的铁发生反应生成密度较大的铁相化合物，这些铁相经过滤网过滤即能被滤除，熔体经纤维过滤网以及孔径20ppi、25ppi、30ppi的泡沫陶瓷过滤网处理后，铝合金中的含铁量都有一定程度上的降低，并对过滤网上的熔渣进行XRD分析，成分中确实含有大量的FeB2化合物，这就与前面所做实验结果相符。经实验对比发现，未经硼化处理的铝合金熔体经纤维过滤网、20ppi、25ppi、30ppi泡沫陶瓷过滤网处理后的除铁率分别为15.52％、17.24％、25.53％、29.12％，经0.5％硼砂处理后再通过的熔体通过纤维过滤网、20ppi、25ppi、30ppi泡沫陶瓷过滤网处理后的除铁率为19.19％、27.35％、35.18％、38.93％，经0.04％Al-B中间合金处理后再通过纤维过滤网、20ppi、25ppi、30ppi泡沫陶瓷过滤网处理后的除铁率为23.13％、29.42％、54.7％、58.63％。但是，从实验的7组实验，共35个样中发现，30ppi成功的样品仅为2个，可以说明，30ppi的孔隙并不适合铝合金熔体，成功的样属于因为泡沫陶瓷过滤网有个别大孔洞，有一定的偶然性，因此，最适合铝合金熔体过滤的泡沫陶瓷过滤网的孔径大小为25ppi，且经0.04％Al-B合金处理后的铝合金熔体再采用25ppi泡沫陶瓷过滤网过滤后，铝合金中Fe的含量为0.596％降至0.27％，除铁率高达为54.7％。 |
| 作者： | 谭力 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 赵建华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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