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再生铝合金组织性能调控研究进展

特铸杂志 发表于2026/6/1 8:54:48 再生铝合金组织性能

原标题:再生铝合金组织性能调控研究进展

1 导读

在“双碳”战略与资源循环利用背景下,再生铝合金已成为铝工业高质量发展的核心方向。再生铝能耗仅为原铝的3%~5%,碳排放大幅降低,是汽车、交通、建筑等领域轻量化首选材料。但废铝来源复杂、杂质富集(尤其是Fe元素)、热裂敏感、组织不均,导致再生铝合金性能波动大、应用受限。内蒙古工业大学蔡会生高级实验师团队系统梳理再生铝合金组织性能调控最新进展,为高效回收、杂质控制、强塑性提升提供全面参考与方向指引。

再生铝合金依托废铝回收制备,具有显著绿色低碳优势,但面临一系列共性技术瓶颈:废铝成分复杂,Fe等杂质易形成粗大针状富Fe相,严重割裂基体;铸造过程热裂倾向高,易产生裂纹、缩松、气孔等缺陷;熔体夹杂与氢含量高,组织均匀性差;传统调控手段存在除铁不彻底、变质效果有限、成本偏高等问题。如何实现“高效除杂、细化组织、抑制热裂、提升性能”,是再生铝合金从“能用”走向“好用”的关键。

面向再生铝产业高质量发展需求,内蒙古工业大学材料科学与工程学院蔡会生高级实验师为第一作者,联合上海交通大学王渠东教授团队完成的《再生铝合金组织性能调控研究进展》一文,正式发表于《特种铸造及有色合金》2026年第46卷第4期。该文系统综述再生铝合金发展现状、热裂行为、除铁技术、熔炼净化、合金化、热处理等关键技术,全面总结调控规律并展望发展方向,为再生铝合金高性能化研究提供权威综述支撑。

2 研究核心亮点

本文是再生铝合金领域系统性综述成果,首次完整构建“原料—熔炼—净化—除铁—合金化—热处理”全流程调控体系。全面对比6类主流除铁技术(稀释、重力沉降、离心、电磁、过滤、熔剂),明确各自优劣、效率与适用场景,指出高效低成本除铁是未来主攻方向。系统揭示Fe、Cu、Mg、Si等元素对热裂行为的影响规律,提出成分优化、工艺匹配、细化变质协同抑裂方案。首次归纳稀土元素(La、Ce、Y)对富Fe相与Si相的双重变质机制,可将针状脆性相转变为弥散粒状,显著提升强韧性。总结熔炼净化、超声处理、均匀化、T6热处理等工艺对组织均匀性与力学性能的提升规律,形成一站式技术指南。

3 研究内容

4 主要结论

1. 再生铝合金已占我国铝产量约20%,绿色低碳价值突出,但成分波动、杂质Fe、热裂、组织粗大是制约性能的关键因素。

2. 富Fe相是最主要有害相,重力沉降、离心、电磁、过滤等方法可有效除铁,添加Mn、稀土可变质富Fe相形貌,提升塑性。

3. 稀土元素(La、Ce、Y)可显著细化变质富Fe相和共晶Si,使针状脆性相转为粒状弥散相,同时抑制元素偏析、改善耐蚀性。

4. 熔体净化、超声处理、均匀化与固溶时效处理可均匀组织、消除应力、球化硅相,显著提升再生铝合金力学性能与稳定性。

5. 未来需发展绿色高效除铁技术、复合细化变质剂、全流程智能化调控,推动再生铝合金向高强、高韧、高耐蚀、高值化方向发展。

5 论文引用格式

中文:蔡会生,李纪元,杨思琪,等. 再生铝合金组织性能调控研究进展[J]. 特种铸造及有色合金,2026,46(4):541-551.

本文转载自:《特种铸造及有色合金》

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