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Fe元素是铝合金中的一种固有杂质元素,容易在铝合金生产与再生利用过程中富集,从而降低铝合金可持续利用品质。铁元素在铝合金尤其在铸造铝合金中易以针状相存在,成为铝合金工件中潜在的失效源。在国内外铝工业中,不乏除去铝合金中杂质元素的有效熔剂,但用熔剂法去除铝合金中铁元素的工艺仍未成熟。伴随着再生铝工业的兴起,铝合金中Fe元素去除技术已经进行了大量的科学探索,但目前只有分拣等物理方法得到推广应用,而铝合金中Fe元素化学去除方法只有少量的实验报道,仍未见在铸造车间的大规模使用,因此需要进一步的科学研究。本课题针对特定Fe含量的铸造铝合金进行研究,通过成分与工艺的优化,以期取得较佳的实际应用效果。本课题以主加含锰熔剂辅加镁元素的方法,借助ICP直读光谱仪、OM、SEM/EDS、XRD等测试分析仪器,研究了熔剂的加入对铸造铝合金中铁元素的去除、铁相的变质的规律,并探讨了变质后铁相形貌变化与除铁效率的关系,研究表明:(1)在金属型铸造条件下,铁质量分数为1.5%左右的微硅铝合金中,以含锰熔剂辅以重力沉降法除铁,存在较佳的Fe/Mn值(本文Fe/Mn比为1:3),使得铝熔体中的Fe元素去除率和Mn元素的残留量综合最佳。(2)凝固过程中,冷却条件对铸造铝合金中针状铁相有一定的影响;在相同的Si含量时,随着Fe含量的增加,针状相长大、增多;在相同的Fe含量时,随着Si含量的增加,针状铁相变得更为粗大,而且数量增多。(3)Mn元素的加入改变了Fe相的形态,这是由于Fe元素在AlMn相中固溶,使得针状铁相变质为中空的块状、汉字状或古钱币状;在此基础上,Mg元素的加入,并未引起铁相形貌的变化,而只起到了溶解铁相的作用,使得针状、块状的铁相“碎解”;此外RE的添加由于净化熔体,从而减少了铁相的体积分数。(4)由于针状、片状、枝状的高温先析铁相,在铝熔体中相互搭接成空间枝网状的“过滤网”,阻碍了比表面积大的铁相的沉降,使得只有比表面较小的先析铁相才能穿过“过滤网”沉降至熔体底部;而且比表面积小的相堆积更为密实,降低了沉积层的厚度,除铁效率更高。