半固态成型技术的发展与应用现状

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1、《I,I：L技术》2009年第1期机械设计制造半固态成型技术的发展与应用现状林文金、(福建_T程学院机I及自动化工程系，福建福州350014)摘要：为了解决半态成型技术中引起人们广泛关注的主要问题，加深人们对半崮态成形技术的认识，以半态成型技术区别于液态成型和塑性成型的本质为基础，采用对比讨论的方法分析了半同态成型技术的特点与优势，阐了半同态成型技术的种类和区别，介绍了半同态成型技术的国内外应用现状。指~_a¨iJi了推动我困半态成型技术长足发展和应用应该注意解决的若十瓶颈。关键词：半态成型流变成型触变成型心用现状中图分类号

2、：TG146．2文献标识码：A文章编号：1672—4801(2009)01—030—03引言表1半l州态成型技术的特性特性潜T业戍用价值2O世纪7O年代初发展起米的ll刊态成型技1．减少凝I刊潜热，降低铸型的术，使传统成型方式发生了深刻变化。随着研热蚀，可用于高速零件、商熔点合究的不断深入，T-I态成型己经发展成为一项极液蒯混合共存金成具应用}杵力的材料成型新技术，并已初步实现了，减少缩孔，降低偏析，化晶粒，可进行后续业应JH=』。然而，笔者在教学中发现火多数学生热处理。以及部分科技I一作者对=t"-I~1态成型技术发展与应

3、1．变形抗力1常小，可成型复川的诸多本质问题的认识仍然不够清晰。本文对杂零件，提高零件成型速度，缩相关问题进行了阐述，以期加深人们对半态成流动应力比J州态金加工州期，提高材料利用牢，降低属低成本。型技术的认识。2．可实现连续形状的高速成型。1半固态成型技术1．充型稳，减少气体卷入和1．1半固态成型技术的提出及其科学含义黏高靴口．‰高半态这一概念，最初米A丁美国麻省理·容易控制速的≥堑。≥尧工学院。Flemings教授领导的研究小组发现金度，易实现自动化。属材料在凝同过程中经强力搅拌后，枝品网络易混入异种材料制复合材料及成型骨

4、架被打碎，成为近球状组织，此时的半吲态由此可见，半态成型技术具有三个特征，金属具有成型时所需要的优异性能，易于通过一是被加=1材料的状态是吲液混合物，而不是普通加I方法制成制品，并冠以半l刊态成型‘，纯液体或纯体；二是加l：温度范同在合金一直沿川至今。所谓半态成型(Semi—Solid相线温度利液相线温度之间；三是材料中的I刊Forming)，是指将含有非枝品相的液混合相是非枝品形态，而不是常见的树枝品。表1简物在凝温度范围内加I：成型的一种材料成烈要阐述了态成型的特性及其潜在的：I：业应新技术’‘。用价值”。。1．2半固态

5、成型技术的特点与优势由表1可知，半态成型技术打破了液态成型金属材料从态向液态或从液态向态转和塑性成型的瓶颈，综合了液态成型和塑性成型变过程中，均经历着态。二个阶段中，材的优点，广泛拓展了液态成型和塑性成型的应川料呈现山不同特性，由此产生了液态成型、塑范罔，显著提高了成型精度利效率，有着巨大的性成型和I态成型。液态成型利州液态金属r：业应用潜力。呈现出的良好流动性，塑性成型则利削态金2半固态成型技术的分类。属呈现的较好塑性流动型，而半态成型利刚了半同态金属液共存所呈现的特性即流变性目前，半吲态成型技术按其工艺方案主要可和触变性

6、。分流变成型和触变成型两大类’川，如图1所示。30机械改计制造《机技术》2009年第1期3半固态成型技术的应用现状分析与思考3．1半固态成型技术的国内外应用现状半态成型技术源于美国。目前，美国的型态成型技术处于全球领先地位。阿卢马克斯公司己建成2座态锅合金成型汽零件生产厂，其生产的态模锻铝合金汽车制动总泵体机加l半态成型T艺方案小恋一I：量只III‘铸什质量的13％，且质量减少了13％左右2．1流变成型。此外，HotMetalMolding公司、Lindberg公司、EPCODivision、HPMCorporation等公

7、司均在金属凝过中，通过施加搅拌或扰动、己应用态成型技术生产形状复杂的零部什。或改变金属的热状态、或加入品粒细化剂等手段，如汽车J{j刹车制动缸体I铝合金轮毂、空凋设备改变合金熔体的凝行为，获得一种液态金属母部件、转向与传动系统零件、活塞、燃油系统零液中均匀地悬浮一定球状初生相的一液混合物(卜态浆料)，并利J{j此浆料直接成型加_l：的件等，并且这些零件已应刖于Ford、Volvo、BMWIAudi等欧美名牌汽车上⋯。近年来川态技方法。流变成型—I：艺中，I"-态浆料中l司相颗粒的术生产的航空航天器上使用的电子器件的连接部尺寸

8、I形状与冷却速度、搅拌方法、搅拌速度等件等已戍川丁军事航空领域。这些-'V-I~I态成型零显相关，并且易丁维持在低相分数状态，通件包括许多键销和定位装置，它们的公著精度接过搅拌可J{j凝区问小甚至共品合金或纯金近甚至优丁机加。属。流变成型在态发展初期就被认为是最具欧洲各国对半态成型技术作了