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同原生铝相比,大力发展再生铝可以显著减少资源、能源消耗,降低污染物排放,具有良好的社会、环境和经济效益。铝合金在回收再生过程中,不可避免的富集一定量的Fe元素,而Fe在铝合金中往往以针片状的富铁相形式存在,危害合金的力学性能。因此,为减少针片状富铁相的危害,对富铁相进行变质处理变得尤为重要。本文采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、定量金相分析和力学性能测试等手段,研究了W对富铁相形貌的影响规律及其对A356铝合金力学性能的影响。研究结果如下:研究了W变质处理对Al-Fe二元合金中富铁相形貌影响。结果表明:未经W变质处理的Al-Fe二元合金组织中,富铁相为长棒状形貌的Al6Fe相。而经W变质处理后,富铁相的形貌由原来的长棒状转变成细小的棒状、小块状以及颗粒状相,以网状共晶组织存在晶界上。研究了W的添加量对不同Fe含量A356铝合金富铁相形貌的影响。结果表明:A356-1%Fe铝合金中W的加入量低于0.5%时,富铁相为针片状形貌。W的加入量为0.5%时,针片状富铁相转变成鱼骨状、汉字状,但合金组织中仍有部分针片状形貌的富铁相存在,即富铁相没有被完全变质。进一步增加W添加量至1%,富铁相仍为鱼骨状、汉字状和部分针片状三种形貌共存。但当W的添加量增加至5%时,合金组织中除了鱼骨状、汉字状和针片状形貌外,还新增加了较大尺寸的板条状、块状和核壳状形貌的富铁相。另外,在一定的W添加量下,合金中Fe含量越多越有利于块状富铁相生成。显微组织的面扫结果表明,变质后的富铁相Fe元素与W元素有较好的对应关系,并且通过物相分析和能谱分析得出,针片状形貌的富铁相为β-Fe相;鱼骨状、汉字状、块状和核壳状富铁相为α-Fe富铁相;板条状富铁相为Al3FeSi。研究了超声辅助W变质处理对含铁A356铝合金富铁相形貌和力学性能的影响,结果表明:未超声处理的A356铝合金,初生α-Al相呈典型的枝晶状,富铁相呈典型的针片状分布于共晶区域。在超声功率1.2KW下,随着超声时间的延长,α-Al相圆整度增加,α-Al相由枝晶向等轴晶转变,但富铁相仍保持着针片状形貌,不过和未超声处理的富铁相相比,其尺寸明显减小,富铁相被细化。超声辅助W变质时,在较高温度下(700-670℃)下超声,A356铝合金组织中α-Al相呈良好的圆整度,富铁相主要以块状形貌存在,超声温度降至670-640℃及640-610℃时,α-Al相的圆整度进一步增加,富铁相一部分块状,另一部分为规则多边形形状,并且相比于700-670℃超声时的组织形貌,块状富铁相数量减少;在640-610℃超声富铁相几乎全部是规则多边形形状。即随着超声处理温度降低,富铁相逐渐由块状转变为规则多边形形状。本实验中700-670℃下超声辅助W变质处理的A356铝合金力学性能最好,其抗拉强度和延伸率分别为268.453MPa和9.8%,相较于未变质处理时抗拉强度和延伸率分别提高了36.16%和206.25%。研究了W变质处理的长效性,研究结果表明:熔体保温时间最低为30min时,富铁相才能达到较好的变质效果,并且,在长达300min的保温时间内,未发现富铁相的变质效果随着熔体保温时间的延长而出现变质效果失效或者进一步增加的现象。