摘要
本课题通过添加变质剂和过滤两个方面降低 ADC12合金中含铁量，借助ICP直读光谱仪、SEM/EDS、金相观察、力学性能试验等手段研究除铁效果。变质剂选用Al-10wt%Mn中间合金，同时研究了对含气量的影响和对合金微观组织的影响。过滤采用纤维过滤网，采用不同规格的过滤网和设置不同的过滤时温度进行实验验证，最后比较了合金的力学性能和腐蚀性能。 实验研究结果表明：Mn元素的添加能有效降低再生ADC12铝合金中Fe的含量，改变富铁相形态，对共晶硅变质也有一定效果，Mn的添加对除气效果好坏与除铁率的大小基本一致。在Mn/Fe=1.0，640℃下保温60min除铁率达到最高为27.22%，此时富铁相呈规则的细小块状分布，随着Mn元素添加量增加，富铁相长大并趋于不规则的星形状分布。随着Mn元素添加共晶硅长度有先变短后又增长的趋势，Mn/Fe=1.0时试样共晶硅的长度波动范围减小，尤其是在720℃下保温30min条件下，平均长度最小只有21μm。在Mn元素添加降低Fe含量后进行过滤实验进一步降低了合金中含铁量，选择2.0×2.0mm规格的过滤网在640℃过滤除铁率最高为13.36%，通过复合除铁工艺能使再生ADC12铝合金中Fe含量从0.782%降低到0.502%。 再生ADC12铝合金中Mn元素添加抗拉强度得到明显提升，但过量的Mn会使合金抗拉强度下降而断后延伸率有一定幅度的提高。从断口分析可以明显看到原合金断裂的原因往往是因为合金中针状富铁相造成的，而适量Mn元素能有效改变断裂方式。在640℃下选用2.5×2.5mm规格的过滤网被过滤合金抗拉强度最大为185.32MPa，此时延伸率为2.50%。Mn元素能一定程度提高 ADC12铝合金的耐晶间腐蚀能力，Mn/Fe=0.8时合金腐蚀失重速率最小为7.6214×10-4g/（cm2h），此时发生了部分的晶间腐蚀和局部的共晶区域腐蚀，相比未经处理合金试样腐蚀间隙要浅要窄。随着Mn元素含量的进一步增加，可以看到合金试样均发生了晶间和共晶区域的腐蚀，而且出现腐蚀的共晶区域面积、黑色间隙深度和宽度在随着Mn元素含量的增加而增加。
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