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稀土变质ADC12铝合金的制备技术研究进展

供稿人:路炜  供稿时间:2015-11-30   关键字:稀土  ADC12  铝合金  变质  制备  

英国利用再生铝合金锭制造易拉罐的专业薄板技术已经得到成熟的应用,日本也把制造的脱氧再生铝合金锭成功应用于压铸方面,其进行一次再生的铝合金甚至能用作结构件,比如用再生铝合金制造电脑上的一些固定框架等。近年以来,我国的再生铝产量已经仅次于美国。但是,在技术水平和生产管理水平上却远落后于发达国家,使废弃铝合金不能得到充分的利用,造成资源的浪费。

经研究发现,稀土元素在铝合金中不仅能起到吸气除杂的作用,而且还能变质再生铝合金,使再生铝合金铸件的力学性能得到大幅提高,从而满足生产的使用要求。国内外一些机构研究了稀土变质ADC12再生铝合金的制备技术,本文对此做简单介绍。

2004年上海大学毛协民等人将ADC12铝合金熔化成液体,扒去浮渣,加入由La、Ce、Nd、Pr、Y和Al组成的稀土复合精炼变质剂(加入量为铝合金熔液的0.1-0.5%)进行搅拌使其充分熔解,再吹炼搅拌和镇静孕育。采用该方法精炼的铝合金,精炼净化效果能持续保持5~10小时,且在重熔后仍保持变质效果。无污染,同时又能实现对硅晶体的变质效果,改善了铝合金熔液的冶金质量和性能[1]。

2005年重庆大学李华基等人在ADC12合金基础上加入微量混合稀土进行成分调整,配制的Al-10%RE中间合金是将纯镧和富铈混合稀土制成重量百分比为:La:5-80、Ce:5-40、Nd:1-20、Y:1-20、Pr:l-20的混合稀土,再将其与铝配制成Al-10%RE中间合金,所得高性能压铸铝合金组分含量的重量百分比为:Si:9.5-11.5、Cu:2.0-3.0、Mg:0.3-0.4、混合稀土RE:0.1-0.3、Mn≤0.5、Zn≤1.0、Fe≤1.0,其余为Al。该发明在金属型重力浇铸条件下,室温抗拉强度大于240MPa、伸长率大于2.8%,布氏硬度大于95。不仅具有良好的流动性,而且具有良好的机械性能和切削加工性能[2]。

2007年日本三井金属矿业株式会社在第一熔锅中将ADC12合金溶解,添加0.2%的铈镧合金,用Ar气体起泡,清洁化的中间部分的合金熔液转移到第二熔锅维持温度在953K并制造压铸板材。实施起泡后或边实施起泡边通过压铸经过该处理的合金熔液,能用于汽车、手机、笔记本电脑等民用电机、信息家电、电动工具、通用引擎等产业机械等具有优良耐腐蚀性等功能性的镁合金制部件、铝合金制部件、锌合金制部件的开发[3]。

2013年南昌大学周龙富等人采用石墨坩埚对再生铝合金ADC12进行熔炼,熔炼炉采用电阻炉,熔炼温度为740℃,待合金完全熔化,对熔体扒渣后加入稀土中间合金Al-10La-8Ce,加入量(质量分数,下同)分别为0、0.1%、0.3%、0.5%和0.8%,保温20min后,用金属型浇注棒状试样。试验结果表明,稀土元素变质能大大降低再生铝合金ADC12的气孔率以及α-Al和Si相尺寸[4]。.

参考文献:

1.上海大学. 铝合金复合精炼变质方法[P].CN01105021.7申请日: 2001.01.04公布日: 2001.07.25

2.重庆大学. 高性能压铸铝合金[P]. CN200410040009.1  申请日:2004.06.15公布日: 2005.02.23 

3.三井金属矿业株式会社. 合金的铸造方法和压铸构件[P]. CN200710180068.2  申请日: 2007.12.28授权公告日: 2011.03.02 

4.单萍,黄琦,周龙富.混合稀土对再生铝合金ADC12组织的影响[J].特种铸造及有色合金,2013,33(5):484-487.


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