ZL116合金的半固态触变成形
铝合金感应加热半固态重熔及复杂件触变成形
铝合金感应加热半固态重熔及复杂件触变成形田寅丰;陈刚;韩飞;张宇民;姜巨福【期刊名称】《精密成形工程》【年(卷),期】2018(010)002【摘要】目的研究铝合金半固态坯料在感应加热过程中的组织演变规律,并实现复杂构件近净成形.方法对7075-T6铝合金挤压棒料进行感应加热条件下的半固态等温处理,观察其微观组织演变规律,并对其进行金相分析,研究晶粒粗化机制;随后采用梯度感应加热坯料进行触变-塑变复合成形试验.结果晶粒随保温温度的升高,或保温时间的增加,尺寸逐渐增加;随保温时间的延长,晶粒圆整度逐渐增加.晶粒的长大主要以Ostwald熟化机制为主,合并长大为辅,且由于感应加热速率(5℃/s)较快,最终形成的晶粒较小.计算得出,晶粒在590,600,610,620℃时的晶粒粗化速率分别为165,226,309,497μm3/s.采用梯度感应加热坯料,实现了某型铝合金尾翼构件的近净成形.结论适用于7075铝合金触变成形的感应加热工艺参数为:在610～620℃下保温5～10 min.集成感应加热半固态重熔处理和触变-塑变复合成形技术,可实现复杂构件近净成形.【总页数】7页(P31-37)【作者】田寅丰;陈刚;韩飞;张宇民;姜巨福【作者单位】哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨 150001;哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院,山东威海 264209;哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院,山东威海 264209;哈尔滨工业大学航天学院,哈尔滨 150001;哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨 150001【正文语种】中文【中图分类】TG146.2【相关文献】1.半固态触变成形坯料感应加热的数值模拟 [J], 李海江;夏巨谌;闫洪;胡国安2.Al-Si铝合金半固态压铸感应加热工艺及所获得的显微组织 [J], 徐霖;张恒华3.近液相线锻造及部分重熔制备AM60镁合金半固态坯及触变成形研究 [J], 闫冬;纪兴华;陈文;孙召瑞;陈刚4.半固态触变成形坯料感应加热的数值模拟 [J], 李海江;夏巨谌;闫洪;胡国安5.铝合金半固态坯料感应加热过程的组织演变及控制 [J], 尹湘林;杨弋涛;邵玉鹏;张恒华;邵光杰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
铝合金半固态压铸成形过程的模拟
成明显的温度梯度。
凝固过程
随着温度的下降，铝合金逐渐凝固， 凝固顺序与温度分布密切相关。
热节与冷隔
在温度场模拟中，可以发现热节 （局部高温区域）和冷隔（局部低 温区域）现象，这些区域对铸件质 量有重要影响。
流场模拟结果分析
充填过程
流动前沿与流动末端
本研究成果有助于推动铝合金半固态压铸技术的发展，提 高其在工业生产中的应用水平，促进相关产业的进步。
未来研究方向与展望
01
完善模拟方法，提高 模拟精度
未来可以进一步完善铝合金半固态压 铸成形过程的模拟方法，提高模拟精 度和效率，以更好地指导实际生产。
02
拓展应用领域，探索 新工艺
可以探索将铝合金半固态压铸技术应 用于更多领域，如航空航天、汽车制 造等，并研究新工艺，以满足不同领 域的需求。
成形精度高
半固态铝合金具有良好的流动性和触 变性，能够精确填充模具型腔，减少 飞边和毛刺等缺陷，提高零件的成形 精度。
组织性能好
半固态铝合金在成形过程中经历了固 液共存状态，有利于晶粒细化和均匀 化，提高材料的力学性能和耐蚀性。
铝合金半固态压铸成形技术原理及特点
生产效率高
铝合金半固态压铸成形技术具有 高效、自动化的特点，可大幅缩 短生产周期和降低成本，适用于 大规模生产。
优化后工艺参数的确定
1 2
综合评估
根据正交试验、数值模拟和人工智能算法的分析 结果，综合评估各工艺参数对成形质量的影响， 确定最优工艺参数组合。
实验验证
通过实际压铸实验对优化后的工艺参数进行验证， 确保优化结果的准确性和可靠性。
3
参数调整
在实际生产过程中，根据设备状况、原材料批次 等因素对工艺参数进行适当调整，以保证生产稳 定性和产品质量的稳定性。
北京科技大学科技成果——半固态铝合金流变成形技术及设备
北京科技大学科技成果——半固态铝合金流变成形技术及设备成果简介在传统的半固态铝合金触变成形技术中，电磁搅拌和电磁感应重熔加热的功率较大、效率很低、能耗很高，半固态坯料的液相分数不能太高，成形非常复杂零件毛坯时遇到困难，而且坯料的锯屑、坯料重熔加热时的流失金属、浇注系统和废品不能马上回用，增加了触变成形的生产成本。
因此如何进一步降低生产成本成为当今半固态铝合金成形技术应用的最重要的主题。
在国家九五、十五和十一五“863”高技术发展计划的支持下，我校研制开发的先进铝合金半固态流变成形技术已经成熟，成功地流变成形了汽车零件，如图1所示。
与一般半固态铝合金触变成形相比，该半固态铝合金流变成形的生产工艺流程大大缩短，设备投资也将大幅度减少，半固态流变成形零件的生产成本将会明显降低。
目前该项目已经通过国家“863”计划组织的专家委员会的验收。
图1 半固态铝合金成形零件毛坯左边为邮政分拣论，右边为汽车制动总泵壳由于半固态铝合金流变成形不易发生喷溅、裹气少、凝固收缩小，流变成形的零件毛坯致密，能够热处理强化，因此采用本半固态流变成形技术成型的铝合金零件的力学性能远远超过铝合金压铸件的力学性能，满足国家技术标准。
而且，流变成形的零件毛坯不存在宏观偏析，力学性能更均匀；可以实现近终化成形，大为减少机加工量，降低加工成本；易于实现机械化或自动化操作，生产效率高；减轻了模具的热冲击，提高了模具的寿命。
该技术具有电磁搅拌和均热能耗低，浆料表面氧化程度轻，输送方便，浆料的固相分数可以灵活控制，便于成形各种复杂零件，而且半固态铝合金浆料流变成形后的浇注系统、废品将直接在本车间回用，降低原料成本。
与传统的半固态铝合金触变成形相比，半固态铝合金流变成形的生产工艺流程大大缩短，设备投资也将大幅度减少，半固态流变成形零件的生产成本将会明显降低。
该技术以北京科技大学拥有的中国发明专利00109540.4为支撑，具有原创性及完全的知识产权。
半固态金属成形技术
半固态加工的主要成形手段有压铸和锻造 其工艺路线有两条： 一是将半固态金属浆料冷却凝固后下料, 再将此半固态金属坯料重新加热到半固态 温度进行成形, 通常称为触变成形。 另一条是将搅拌获得的半固态浆料在保持 其半固态温度条件下, 直接成形, 称为流 变铸造。
五、半固态金属加工的适用范围
合金
铝、镁、锌、铜、镍、钢铁等有较宽液-固 共存区的合金体系均适用。尤其是低熔点的铝镁 最为适用, 因此, 目前铝合金及镁合金利用半固 态加工技术, 大批量生产其零部件并已获得广泛 应用。
影响因素对结构影响的具体分析
1、板长固定，不同板角下的组织形貌
20度
5度
7.5度
不同斜板角度下固态颗粒的长宽比
最佳角度为7.5度
2、不同加热时间和保温时间
最佳再加热时间为13min
15min后样品的液态分数达到了本质上的稳定状态
3、不同条件下再加热球墨铸铁样品的微观结构
1160℃下不同保温时间下的组织形貌
交通运输行业
特别是汽车行业,许多零部件用半固态成形 技术来生产十分理想、性能好、成本低又可轻 量化。所以交通运输业将是21世纪采用这一新 技术的最热点。
总的来说，该技术适用于低熔点的铝镁及其 合金。
国外利用该新技术已大批量的生产汽车、 家用电器等铝镁合金的零部件,近年来,SSM技术 的工业化应用进展迅速，美国、意大利、瑞士、 法国、英国、日本等国家处于领先地位,已进入 应用阶段，但在我国还未产业化。
影响因素和最佳工艺参数
斜板法中，板的长度和倾斜度对铸件 结构有比较大的影响 最佳的石墨球形化和固态颗粒球形化 的条件为:冷却速率为67 K·s−1,倾斜板 的倾斜角度为7.5度,倾斜板的长度为 560mm。结果还显示,当全部的加工时间很 短的时候,倾斜板很容易阻止变质剂失效。
浅谈金属半固态成形技术
江苏理工学院JIANGSU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY材料先进制备与成形加工技术课程论文学院名称：材料工程学院专业：机械工程2013年04 月浅谈金属半固态成形技术摘要本文综述了半固态成形技术，介绍了半固态成形技术的定义及其成形工艺，研究现状及发展应用，半固态浆料的制备方式及浆料的特点，最后对半固态技术进行了展望。
关键词半固态成形触变成形流变成形1.半固态成形技术定义金属半固态加工就是在金属凝固过程中，对其施以剧烈的搅拌作用，充分破碎树枝状的初生固相，得到一种液态金属母液中均匀地悬浮着一定球状初生固相的固-液混合浆料(固相组分一般为50％左右)，即流变浆料，利用这种流变浆料直接进行成形加工的方法称之为半固态金属的流变成形；如果将流变浆料凝固成锭，接需要将此金属锭切成一定大小，然后重新加热(即坯料的二次加热)至金属的半固态温度区，这时的金属锭一般称为半固态金属坯料。
利用金属的半固态坯料进行成形加工，这种方法称之为触变成形。
半固态金属的上述两种成形方法合称为金属的半固态成形技术。
如下图一所示。
图一半固态成形技术2、半固态加工的成形工艺目前，金属半固态成形的工艺路线主要有两种：一种是触变成形，把制浆与成形结合在一起；另一种是流变成形，将制坯和成形结合在一起。
2．1 触变成形触变成形的工艺路线是将半固态合金浆料铸造成锭坯，根据产品尺寸需要进行下料，经二次加热后，在半固态温度下进行压力加工成形。
由于半固态坯料的加热、输送工艺较为方便，并易于实现自动化操作，因而触变成形工艺在得到了广泛应用。
如半固态金属触变压铸、触变锻造、触变挤压工艺目前都已成熟，并进入实际应用。
随着触变成形工艺的推广和应用，生产实践中发现触变成形工艺也存在一些不足，如成本高，坯料损耗过多，坯料重熔时固相率难以精确控制。
工艺图如图二所示。
2．2 流变成形流变成形是将制备的半固态合金熔体直接转移到成形设备进行成形的工艺方法。
金属材料成型_6.2_半固态成形技术路线
图6-8 半固态成形技术的两种工艺路线
对于流变成形，由于把浆料制备和加工成形相承接，具有生产效率高 、整体流程短的特点，近年来发展十分迅速，不过浆料的保存和输送难度 大，设备自动化控制复杂，成本相对高。对于触变成形，浆料的制备和最 终成形可分开进行，成形厂方甚至可以不参与熔炼制浆，只需提供二次 加热，工业污染小，而且半固态坯料输送方便，易于实现自动化，因而在 国外较早得到了广泛应用，不过这种方式的缺点是坯料经过冷却和再加热 的过程，能源消耗有所增加。
图6-9 机械搅拌制备半固态浆料
b、电磁搅拌法
电磁搅拌法是目前半固态成形工业生产上最成熟最广泛被应用的制浆 方法，它是在感应线圈中通入一定相位的交变交流，从而产生变换旋转的 磁场，而金属液中便有感应电流产生，洛伦兹力就驱使金属熔体产生剧烈 运动，使非枝晶凝固模式取代传统的枝晶凝固趋势，从而获得含有球形固 相的半固态浆料。如图6-10所示，按熔体被搅拌力驱动的流动方式，一般 分为垂直式、水平式、螺旋式。电磁搅拌采用无接触式地对合金熔体进行 搅动，对合金污染极大降低，且通过调节电流、磁场强度和频率等参数就 能实现搅拌效果的控制，可以连续高效地制备坯料，适用于工业化的生产 应用。但由于电磁搅拌的集肤效应，通常认为，直径大于150mm的铸坯 不宜采用电磁搅拌法。
c、注射成型法
注射成型法是将低熔点金属颗粒进行加热至半固态成型，尺寸为几毫米的合金 粒子在料筒中边被加热边被螺旋体剪切推进，通过螺旋强制对流的搅拌作用，得 到细小均匀球状晶的半固态浆料组织，然后以高速（注塑十倍速度）注入模腔里 。这种方法非常适于相对较活泼的镁合金材料，在整个浆料制备和成型工艺中可 以不使用保护气体和防氧化剂，不需要配备熔化炉，而且不会产生浮渣、炉渣等 ，兼顾安全性和环保。
铝合金半固态触变模锻成形过程流动充型模拟
Ｓｍｕａ ｉ ｎ ｏ ｉ ｉｇ Ｐ ｏ ｅ ｓｏ ｕ ｎ ｍ ｌｙ ｉ ｌｔ ｆＦ ｌｎ ｒ ｃ ｓ ｆＡｌ ｍｉｕ Ａｌ ｏ ｌ ｏ Ｓ ｍｉ— ｏ ｄ Ｔ ｉｏ ｒ ｐｃ Ｆ ｒ ｉｇ ｅ — ｓ ｌ ｈ ｘ ｔｏ ｉ ｏ ｇｎ ｉ
维普资讯
《 铝加工》
综述报告
２０ Ｎ４总第 １９ ０６ ｏ ６ 期
铝合金半固态触变模锻成 形过程流动充型模拟
刘 海 ，刘 昌明 ，胡锋 涛 ，石成 芳
（ 重庆 大学机械工程学院 。重庆 ４ ｏ４ ） ｏ ｏ４
摘要 ：设计了铝合金半固态模 锻标 准拉伸试 样模具 ，采用一 模五件 。选 用典 型锻造 铝合金 ７７ 为材 料 ，用 ０５作
１ １ 模 具结构 ．
针对半固态触变成形的特点和电磁感应加热的 工艺要求 ， 设计此标准拉伸试样模具 ，利用圆柱形
１ ・ ４
维普资讯
２０Ｎ４ ０６ ０ 总第 １ 期 ６ ９
综述报告
件 ，适 用 于各种 机械 工业领 域 。
ｐｏ ｅ ｓ ｉ ｒａ ｏ ａ ｌ ｎ ｅ ａ ｌ ｅ１ ｒ ｃ ｓ ｓ ｅ ｓ ｎ ｂ ｅ ａ ｄ ｒｌ ｂ ｅａ ｗ ｌ． ｉ ｓ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ａｕ ｎ ｍ ｌ ｙ ｅ —ｓ ｌ ；ｔｉｏｒ ｐｃｆ Ｉ １ ；ｓｍｕａｉｎ ｏ ｄ ｎ ｒｃ ｓ ｙ ｒ ｓ ｌ ｍｉｕ ａｌ ；ｓ ｍ ｏ ｉ ｏｉ ｄ ｈｘ ｔ ｉ ＿ ｇ ｉ ｌ ｔ ｆｆｌ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ０ ｏ ｉ ｇ
少的重要环节 。为解决这一问题 ，进行了适用于有 色合 金半 固态触变 成形产 品性 能检 验 的通 用标 准拉
铝合金半固态压铸成形过程的模拟
To optimize design of gating sysytem
The shape and size of gate are optimized
X-ray inspection(1)
X-ray inspection(2)
结 论（一）
• 系统地比较了压铸过程不同主要因素(溶体/型壁 的摩擦系数,模具型腔的背压,溶体/型壁的换热系 数和压铸机的推杆速度)对充型状态的影响,为确 定后续模拟的主要使用条件打下了基础。
• 分析和验证典型试样充型流场与铸造缺陷 的关系,优化模具设计
• 实际应用于汽车零件的研发过程,预测缺陷 和对策
研究方法
实验方法
• 实验材料 A356铝合金 • 主要实验工艺过程(制坯－二次加热－压铸)
制造坯料的水平连铸装置
电磁搅拌
多工位旋转式坯料感应二次加热设备
感应圈 控制面板
500吨压铸机
kg/m3 kJ/(kg K) W/(m K) KJ/kg m2/s
K
K
2700
0.96
155
389
*
887
850
* Function of solid fraction
Relationship between kinematic viscosity and solid fraction
Solid fraction, % Kinematic Viscosity
模具型腔的局部形状
模拟结果
gate的形状与大小
模 拟 结 果
局部中空的设计
模 拟 结 果
综合改进(1)
模拟结果
综合改进(2)
模 拟 结 果
该处的充满较方 案11明显加快
半固态ZL101合金触变成形的本构关系
半固态ZL101合金触变成形的本构关系
陈少东;于沪平;申昱;颜震;夏松颖
【期刊名称】《塑性工程学报》
【年(卷),期】2013(20)3
【摘要】对半固态ZL101合金坯料进行等温压缩实验,研究变形温度、应变速率对半固态ZL101合金流动应力的影响。
结果表明,半固态ZL101合金的流动应力随着变形温度的升高而降低,随着应变速率的增大而增大。
DOE实验表明,应变速率对材料的流动应力影响较大。
采用遗传算法对半固态等温压缩实验数据进行拟合,得到ZL101合金的本构关系,并将其导入到有限元程序中进行计算,模拟结果与实验结果基本吻合。
【总页数】5页(P82-86)
【关键词】半固态;ZL101合金;触变成形;遗传算法;本构关系
【作者】陈少东;于沪平;申昱;颜震;夏松颖
【作者单位】上海交通大学材料科学与工程学院,塑性成形技术与装备研究院【正文语种】中文
【中图分类】TG316
【相关文献】
1.半固态金属触变成形本构关系的研究现状 [J], 路贵民;只立群;马鸣图
2.非枝晶半固态ZL101合金的电磁搅拌及触变成形研究 [J], 毛卫民;李述刚
3.铝合金半固态触变挤压成形研究 [J], 东栋;郭晓琳;苏胜伟;王胜龙;周小京;刘奇;王
志敏;吴凯
4.过共晶Al-Si合金半固态触变成形本构方程 [J], 王耘涛;袁晓光;于宝义;黄宏军
5.半固态金属触变成形的本构关系 [J], 只立群;路贵民;崔建忠;马鸣图
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半固态触变注射成型镁合金组织性能分析
半固态触变注射成型镁合金组织性能分析半固态挤压注射成型（Semi-Solid Extrusion Injection Molding，简称SSEIM）是一种将半固态合金通过挤压注射成型机进行成型的先进工艺。
在SSEIM过程中，半固态合金的固相含量通常在50%到70%之间，具有较高的流动性和可塑性。
因此，半固态合金在成型过程中能够产生高度复杂的形状，并具有良好的工艺性能和机械性能。
半固态镁合金是一种重要的结构材料，具有低密度、高比强度和良好的热导性能等优点。
然而，由于其熔点低、氧化性强等特性，传统的成型方法难以实现半固态镁合金的高质量制造。
相比之下，SSEIM可以在较低的温度和压力下进行成型，减少了合金的氧化和变质的风险，并且可以实现快速冷却和高强度的组织性能。
在SSEIM过程中，半固态镁合金的组织性能受到多个因素的影响。
首先是合金的成分。
镁合金通常含有铝、锌、锰等合金元素，这些元素能够影响合金的晶体结构和固溶强化效果。
其次是合金的处理工艺。
SSEIM过程中，合金必须通过预热、保温和快速冷却等工艺步骤来控制合金的半固态状态。
这些工艺参数的选择和控制将直接影响合金的晶粒尺寸、形貌和分布。
最后是成型工艺。
SSEIM过程中，合金需要通过挤出和注射两个步骤来实现成型。
这两个步骤中的温度、压力和速度等参数将影响合金的流动性和成型质量。
半固态镁合金的组织性能主要可以通过金相显微镜观察来研究。
通过金相显微镜的断面观察，可以得到合金中晶粒的尺寸、形貌和分布等信息，进而分析合金的晶体结构和固溶强化效果。
此外，通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）的观察，还可以进一步研究合金的细微组织变化和相变情况。
同时，还可以通过显微硬度测试和拉伸测试等力学性能测试来评估合金的力学性能。
在半固态挤压注射成型镁合金的组织性能研究中，需要考虑到合金的成分、处理工艺和成型工艺等因素的综合影响，并结合金相显微镜观察和力学性能测试等手段来全面分析合金的组织性能。
半固态成形
如果浆流变浆料凝固成锭，按需要将此金属 锭切成一定大小，然后重新加热(即坯料的二 触变成形 thixoforming 次加热)至金属的半固态温度区(金属锭称为半 固态金属坯料)。利用金属的半固态坯料进行 成形加工的方法为触变成形
金属材料在液态、固态和半固态三个阶段均呈现出明显不同的物理特性，利 用这些特性，产生了凝固加工、塑性加工和半固态加工等多种金属热加工成形 方法。图1表示金属在高温下三态成形加工方法的相互关系
(7) 倾斜冷却板制备法 原理：如图10所示，金属液通过坩埚倾倒在内部具有水冷却装置的冷却 板上，金属液冷却后达到半固态。，流入模具中制备成半固态坯料。
图10 倾斜冷却板制备半固态坯料的工艺及设备图
4、半固态金属触变成形
(1) 触变成形工艺及设备 触变成形(Thixomolding)由美国的Dow公司开发的，1992年由日本引入 并完成成形机的研制开发。图11为Thixomolding工艺的简图，其设备由原 料入料与预热装置、螺旋注射机、加热装置以及压铸机等部分组成。 设备特点： ① 原料进入料斗后边加热边剪切 搅拌，最后形成半固态的状态 再射入模具中； ② 半固态浆料的固相分数可控性 强，成形件质量高、性能稳定 ③ 螺旋机内密闭性好，在成形过 程中不需要严格的保护性气氛 进行保护，仅在投料口处用少 量的Ar气保护即可。
(3) 应变诱导熔化激活法
利用传统连铸方法预先连续铸造出晶粒细小的金属锭坯。
将该金属锭坯在回复再结晶的温度范围内进行大变形量 的热态挤压变形，通过变形破碎铸态组织。 再对热态挤压变形过的坯料加以少量的冷变形，在坯料的 组织中储存部分变形能力。
机械搅拌示意图
按需要将经过变形的金属锭坯切成一定大小，迅速将其加热到固液两相区并 适当保温，即可获得具有触变性的球状半固态坯料。
适合半固态成形的合金应具备的特性
适合半固态成行的合金应具备哪些特性？金属的半固态加工就是将金属加热到其固相线和液相线之间，利用金属从液态向固态转变或者从固态向液态转变（即固液共存）过程中所具有的特性进行成形的方法。
半固态成形技术分为流变成形和触变成形。
在金属凝固过程中，对其施以剧烈的搅拌作用，充分破碎枝状的初生固相，得到一种液态金属母液中均匀的悬浮着一定球状初生固相的固-液混合浆料（固相组分一般为50%左右），即流变浆料，利用这种流变浆料直接进行成形加工的方法称之为半固态金属的流变成形（rheoforming）。
如果将流变浆料凝固成坯锭，按需要将此金属坯锭切成一定大小，然后重新加热（即坯料的二次加热）至金属的半固态温度区，这时的金属坯一般称为半固态金属坯料。
利用金属的半固态坯料进行成形加工，这种方法称之为触变成形（thixoforming）。
（1）较宽的液固两相区间半固态金属浆料的制备是将金属加热到固相线与液相线的温度区间内，因此适合半固态成形的合金其本质特性首先应该具有较宽的液固两相区间。
在金属半固态成形时，由于成形温度处于固、液两相区内，且初生固相的形貌通常以近球状的非枝晶组织悬浮在液相基体中，使熔体在成形过程中具有良好的流变性和触变性，通常适用于具有较宽固液两相区的合金体系，如铝合金、镁合金、铜合金、锌合金以及镍基合金、钢铁类合金等金属在固相线和液相线的温度范围内结晶过程中，其内部是固相和液相两相混合共存，从结晶开始到结晶结束的结晶过程中，其中的固相逐渐增加，对于较适合半固态成形的浆料，其固相率基本要求在0.4—0.6之间。
的如果液固两相区间过窄，金属在结晶过程中的温度变化范围小，结晶速度快，而要使金属浆料处在半固态的状态下，其温度应该保持在结晶温度区间内，而金属在加热的过程中，温度的准确控制是一个难点，液固两相区间越窄，对温度的控制要求越高。
（2）良好的流变性能从工艺方面来说，多年的研究和实践表明，适合半固态流变成形的合金，应该具有良好的流变性能。
半固态铝合金触变成形实验装置的研究
现 在我 国 已正 式 把 汽车 工 业 的 发展 列 入 国民经 济
支柱产业 ， 相信在不久 的将来 ， 我国的汽车用铝合金铸 件 的需 求量 将 大 大 增加 ，而我 国现在 使 用 的 铝合 金 铸 件 占的 份额 还 不 及发 达 国家 的 四分 之一 。我 国 四大 引
。
文章编 号 ：０ ７ ７ ３ （ ０ ２） １ ０ ０ － ３ １ ０ － ２ ５ ２ ０ １－ ０ ６ ０
Ｓ ｕ ｙ ａ ｏ ｔ Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ｔ Ｅｑ ｉ ｍ ｅ ｔ ｏ ｈ ｅ ｉ ｓ ｌ ｔ ｄ ｂ ｕ ｐ ｒｍ ｎ ｕ ｐ ｎ ｆｔ ｅ Ｓ ｍ － ｏｉ ｄ Ａｌ ｉ ｉ ｍ ｌ ｙ ｆ ｒ Ｔｈ ｘ ｆ ｒ ｉ ｇ ｍ ｎｕ Ａｌｏ ｏ ｉ ｏ ｏ ｍ ｎ
，
）
Ａｂ 醴ｎ ｄ： Ｔ ｅ ｘ ｅ ｉ ｎ ｅ ｕ ｐ ｅ ｔ ｆ ｈ ｓ ｍｉ ｏ ｉ ａｕ ｎｉｍ ａｌｙ ｆｒ ｈ ｘ ｆｒ ｉ ｇ ｓ ｅ ｉｎ ｄ ｎｄ ｈ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｑ ｉ ｍ ｎ ｏ ｔ ｅ ｅ －ｓ ｌｄ ｌ ｍｉ ｕ ｌｏ ｓ ｏ ｔ ｉｏｏ ｍ ｎ ｉ ｄ ｓｇ ｅ ａ
生相 为 球 状而 使 变 形抗 力 显 著 下 降 ，使 铸 件 的加 工 性 能 和 内在 质量 都 优 于 常规 铸 件 ；该工 艺 还 可 以制 造 近
终形 （ｅ ｓａ ｅ制 品 。因此半 固态 触变成 形工 艺在 国 内 ｎｔ ｈ ｐ ） — 外得 到 了广泛 的应 用 ［ ４ １ 。 预计 半 固态金 属 成 形技 术 在 汽车 、航 空 和航 天 等 领域 将 有 广阔 的应 用 前 景 ，已引起 各 国研究 者 们 的极 大兴 趣 ， 取 得 了较大 的进 展 ， 国和 法 国 等发 达 国 家 并 美 在 工业 应用 上 已经 领先 一步 。 ９ ６ ， 国半 固态铸 造 １９ 年 美 产 品 的销售额 高 达 １ 美元 ［ ０亿 ５ １ 。 相 比之下 ，我 国对 半 固态金 属 成形 技 术 的研 究 和 开 发工 作 还 刚刚 开 始 ， 国 外先 进 水平 有 较大 的差 别 ， 与
铝合金的半固态成形技术
２ ） 由于具有 流 变 性 和触 变 性 ， 半 固态 浆料 在成
形加 工 时变形抗 力小 ， 可 成形 复杂件 ， 能 源消耗 低 。
３ ） 由于制 件组 织 为 非 枝 晶结 构 ， 且 偏 析 缺 陷较
某 些发 达 国家 已经进 入 了工业 化 生 产 阶段 ， 特 别 是
少， 零件 的力 学 性 能 高 ， 能 接 近 或 达 到 锻 压 件 的水
［ 关键 词］铝 合 金 ； 半 固态 ；流 变 成形 ； 超 声 波 ［ 中 图分 类 号］Ｔ Ｇ ２ ４ ９ ． ２ ［ 文献 标 识 码 ］ ： Ａ
１ 半 固态 成 形 技 术 的发 展
轿车、 列 车及 武 器装 备 等 的重 要 发展 趋 势 之 一
是轻 量化 ， 因此轻合 金材 料—— 铝合 金 、 镁合金 等将 被大 量采 用 。半 固态成形 技术 能够 显著 提高轻 合金
料、 半 固态 浆 料 流 变 压 铸 成 形 的试 验 研 究 。研 究 表 明 ， 超 声 制 浆 及 半 固 态 压 铸 成 形 工 艺 适 合 于 铝 合 金 零 件 的 成 形
制 造 。含 ２ Ｏ ｓ ｉ 的高 硅 铝 合 金 Ａ１ ～２ ０ Ｓ ｉ 一２ Ｃ ｕ 一１ Ｎｉ 经 过 半 固态压 铸 成 形 ， Ｔ ６热 处 理 后 抗 拉 强 度 可 达 到 ３ １ ０ ＭＰ ａ ， 比传 统 液 态 压 铸 提 高 ３ ４ 。
［ 收 稿 日期 ］２ ０ １ ４ —０ ４ —２ ２ ［ 作 者 简 介 ］吴 树 森 （ １ ９ ６ １ 一） ， 男 ，工 学 博 士 ， 华 中科 技 大 学 教 授 ， 研 究 方 向 为 轻 合 金及 复合 材 料 的 成 形技 术
第２ ９卷 第 ５期
半固态挤压成型的研究现状
摘要：半固态挤压成型是集半固态加工与挤压成型为一体，利用半固态合金浆料的流变性能进行 充型，并在压力作用下凝固成型的一种材料加工新技术。介绍了半固态挤压成型的原理及特点，阐 述了半固态挤压成型在挤压合金方面的研究现状及其发展前景。
关键词：半固态挤压成型；半固态浆料；镁舍金；铝合金
中图分类号：ＴＧ２４９．６
半固态挤压成型分为直接式挤压成型和间接式 挤压成型。
万方数据
河北工业科技
第２７卷
图１ 半固态挤压铸造原理示意图
Ｆｉｇ．１ Ｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｍｉ—ｓｏｌｉｄ ｄｉｅ ｃａｓｔｉｎｇ
１．１直接式半固态挤压成型 直接式半固态挤压成型适于生产形状简单的对
称结构铸件，如活塞、卡钳、主气缸等。其工艺特点 为无浇注系统，压力直接施加到型腔内的合金液上， 使其凝固成型。由于合金液凝固速度快，所以获得 的铸件组织致密、晶粒细小。
收稿日期：２００９—０９—０２；修回日期：２００９—１０—２５ 责任编辑：张士鼍 作者简介：郭莉军（１９８１一），男，山西朔州人，硕士研究生，主要从 事半固态成型材料方面的研究。
中国国内目前有１００多种挤压成型设备在运行， 其产品主要有汽车、摩托车、自行车受力件，耐压、气 密性零件，耐磨件及其他零部件。围绕提高产品的质 量和扩展挤压成型的应用范围，挤压成型工艺技术获 得了稳定的发展，半固态成型技术日趋产业化，使一 些适应半固态挤压成型的设备技术相应发展起来。
该方法是利用成型冲头，在合模时插入半固态 合金熔体中，使部分半固态合金熔体发生流动，以充 填由凹模和冲头形成的封闭型腔，然后保压直至铸 件完全凝固。直接式半固态挤压成型没有浇注系 统，成型冲头直接加压于铸件上端面和内表面，加压 效果好，如图２所示。由于浇人的半固态浆料全部 形成为铸件，若无溢流措施，铸件的高度尺寸精度将 由浇入的浆料量来决定。因此，定量浇注在直接式 半固态挤压成型中具有重要的意义。
【国家自然科学基金】_半固态触变成形_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
科研热词 半固态 触变成形 数值模拟 工艺参数 伪半固态触变成形 sicp/az61复合材料 金属复合材料 触变铸造 触变挤压 组织与性能 组织 粉末成形 桶形件 材料合成与加工工艺 本构关系 有限元模拟 断裂韧性 挤压 抗弯强度 影响 复合材料 原位反应喷射沉积 半固态金属 半固态触变成形 半固态挤压 力学性能 伪半固态触变模锻 伪半固态 二次加热 zl116合金 ticp/7075铝基复合材料 cu-w合金 az61合金 alsi7mgbe合金 al/al_2o_3 al/al2o3
推荐指数 5 3 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
科研热词 推荐指数 二次加热 3 原位tic颗粒 2 sic_p/az61复合材料 2 7075铝合金 2 铸造 1 近液相线铸造 1 触变成形 1 触变压缩 1 纳米复合材料 1 晶粒长大 1 数值模拟 1 应力应变曲线 1 喷射沉积 1 变形 1 压缩试验 1 半固态7075+1.7tic铝合金 1 半同态 1 力学行为 1 sic颗粒 1
2014年 序号 1 2 3
2014年 科研热词 近净成形 变形铝合金 半固态 推荐指数 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4
2011年 科研热词 固相率 半固态成形 deform数值模拟 6061铝合金 推荐指数 1 1 1 1
ZL116合金的半固态模锻成形组织与性能
Z L116合金的半固态模锻成形组织与性能王 平3,郑连辉,赵大志,路贵民,崔建忠(东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室,辽宁沈阳110004)摘要:采用300t压力机,对半固态Z L116合金进行了模锻成形实验。
结果表明:半固态模锻成形可以获得组织致密、轮廓清晰、充型完整的成形件;成形件微观组织主要为细小、分布均匀的近球状和蔷薇状非枝晶组织;同时由于成形静压力的作用引起局部组织发生塑性变形,使半固态模锻件的性能明显优于液态模锻件的性能。
硬度可达65.7H B,高于液态模锻件20.5%,为半固态加工技术在战车上的应用奠定基础。
关键词:Z L116合金;半固态;模锻成形;组织;性能中图分类号:TG151.2 文献标识码:A 文章编号:0258-7076(2006)-0140-04 为适应现代战争的需要,坦克和装甲车等正向着轻量化、高速、安全、节能、低成本及长寿命方向发展。
减轻战车重量对提高战车机动性及战场生存能力有重要意义。
采用轻金属是战车轻量化的主要手段之一,它能够有效改善战车的行驶性能,提高安全性。
半固态模锻成形技术是一种省力、节能、材料利用率高的先进成形工艺。
其制件的力学性能可接近或达到同种合金的锻件水平,又具有高效率、高精度、无切削加工的特点,从而制造出近净成形制品。
与普通铸造成形等传统的加工工艺相比,半固态模锻成形时金属比较容易充填模具型腔,变形温度较低,可以明显延长模具受命,同时可提高制件精度与生产效率,并且制件可获得相对较高的综合力学性能。
与传统塑性加工工艺相比,半固态金属屈服强度相当低,且流动性好,可在相对较小的成形力作用下充填模具型腔,从而达到制件的最终形状,且其表面粗糙度小,并可一次成形具有复杂形状的制件。
因此,半固态模锻成形工艺是一种高效、低耗的新兴金属加工工艺。
目前,人们对半固态加工技术进行了深入的研究[1～7],但是,有关半固态模锻技术应用于战车零部件制备的研究报道不多。
铝合金半固态成形专利技术分析
link
李 微 刘永康（等同第一作者）
国家知识产权局专利局专利审查协作四川中心材料部
李微（1990－）男，四川资阳人，
男，湖北荆门人，硕士研究生，主要从事专利审查工作；蒋娜云（1990
南长沙人，硕士研究生，主要从事专利审查工作。
本文分析了国内外铝合金半固态成形相关的专利情况，重点挖掘全球范围内的专利申请信
息、技术发展脉络等内容，为我国科研人员下一步的研究提供理论和数据支撑。
图1 半固态成形工艺的工艺流程图
流变成形工艺将制备完成的半固态浆料直接用以成形，工艺
简单，生产率高，便于自动化，但是浆料的存储及运输等关
图5 专利技术发展演进示意图
中国专利申请情况
图4所述为铝合金半固态成形技术中国专利申请年度分
图2 专利申请主要原创国分布。
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收稿 日期 ：２ ０ － ８２ 收 到初稿 ，２ ０ － ９ ２ 收到修订稿 。 ０７ －０ ０ ０７ ０ － ５
作者简介 ： 赵大志 （９０ ） １ ７ 一 ，男 ，辽宁大连人 ，博士研究生 ，主要从事金属半固态加工成形技术的研究 。Ｅｍ ｉ ｈ ｏｚ ２ ． ｒ － ａ ：ｚａ ｄ＠１６ ｏ ｌ ｃｎ
ｇ ａｎ ｏ ｒ ｉｓ ｈ ｍｏ ｅ ｅ ｕ ｌ ｉｔ ｂ ｔ ｄ Ａｎ ｈ ｒ ｐ ｒ ｅ ｆｐ ｒ ｒ ｎ ｒ ａ ｅ ｂ ｉ ｕ ｌ ｂ ｃ ｕ ｅ ｏ ｇ ｎ ｏ ｓｙ ｄ ｓ ｒ ｕ ｅ ． ｄ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｉ ｓ ｏ ａ ｓ ａ ｅ ｉ ｃ ｅ ｓ ｄ ｏ ｖｏ ｓｙ ｅ ａ ｓ ｆ ｉ ｔ ｔ
维普资讯
铸 造
赵大志 Ｚ １６ 等：Ｌ１合金的半固态 触变 成形
工艺 获得 的成形 件 ，由于成形 温度低 及 成形过 程 中的
所施加 的等静 压随着凝 固层 的增厚 而逐渐下 降啊 ，如 图
２ 、图２ 所示 。在 图 １处 ，由于成形 时受 力较小 ，组 ａ ｂ ｃ 织 变形 并不 明显 ，从 整 个截 面 来看 ，组 织 分布 均 匀 、
组织 细小 、致密 的特点 ，可广泛 应用于 力学性 能要求
高 、气密性 好 的厚 壁成形 件 。但 成形过 程 中结 晶硬壳 的破 碎会形 成夹杂及 “ 弥散激冷组 织” ，较快 的加 压充
型速度使 熔体合模 时易形 成旋 涡并引起 飞溅 ，形 成披
缝甚 至裂纹 ，影 响成形件 的性能。
ｔ ａ ｈ ａ ｓ ｏ １ ｌ ｙ ｐ ｅ ａ ｅ ｙ ｓ ｍｉｏ ｉ ｈ ｘ ｆ ｒ ｎ ｒ ｏ ｅ ｃ ｍｐ ｃ ， ｌａ — ｕ ｎ ｈ ｔｔ ｅ ｐ ｒ ｆＺＬ ６ ａ ｌ ｒ ｐ ｒ ｄ ｂ ｅ ｓ ｌ ｔ ｉｏ ｏ ｍｉ ｇ ａ ｅ ｍ ｒ ｏ ｔ １ ｏ ｄ ａ ｔ ｃ ｅ ｎ ｃ ｔａ ｄ
ｔ ｅ ｐ ｒａ ｌｓ ｉ ｄ ｆ ｒ ａｉｎ ｃ ｕ ｅ ｙｔ ｅ ｓｅ ｄ ｅ ｏ ｍ ａ ｉｎｆ ｒｅ ｈ ａ ｉＩ ａ ｔ ｅ ｏ ｍ ｔ ａ ｓ ｄ ｂ ｔａ ｙｄ ｆ ｒ ｔ ｏ ｃ ． ｔ ｐ ｃ ｏ ｈ ｏ Ｋ ｙｗｏ ｄ ｅ ｒｓ： ＺＬ ６ ａｌｙ ｓ ｍ ｉｏｉ； ｈｘ ｆ ｒ ｉｇ ｍ ｉｒｓ ｒ ｃｕ ｅａ ｄ ｐ ｏ ｅ ｉｓ １ ｌ ； ｅ ｓ ｌ ｔ ｉｏ ｏ ｍ ｎ ： ｃ ｏ ｔｕ ｔ ｒ ｎ ｒ ｐ ｒ ｅ １ ｏ ｄ ｔ
关键 词 ：Ｚ １ ６ Ｌ １ 合金 ；半固态 ；触变成形 ；组织性能
中图分类号 ：Ｔ ３９ 文献标 识码 ：Ａ 文章 编号 ：１０— ９７ （０８ １０２—３ Ｇ３ ０ １４７ ２０）０—０００
Ｓｅ ｉｏｌ ｉｏ ｏ ｍ ｉｇ ｏ ６ Ａｌ ｙ ｍ ｓ ｉ Ｔｈｘ ｆ ｒ ｎ ｆ ｄ ＺＬ１ ｌ １ ｏ
摘要 ：采用Ｚ １６ Ｌ ｌ合金进行了半固态触变成形试验，结果表明，应用半固态触变成形工艺可以获得组织致密、轮廓清
晰 、充 型 完整 的成 形 件 ； 成形 件 的微 观 组 织 主 要 为细 小 、分 布 均 匀 的近 球 状 和 蔷 薇状 非枝 晶 组织 ；成 形 静压 力作 用所 引起 的局 部 组 织 塑性 变 形 ，使 成 形 件 的组 织 与 性 能得 到 改 善 ， 与液 态触 变工 艺 相 比 ，硬 度提 高２％。 ０
Ａｂ ｔ ｃ ：Ｔｈ ｅ ｉｏｉ ｈｘ ｆ ｒ ｉｇ ｔｓｓｏ Ｌ ６ａｌｙ ｒ ａ ｒ ｄｏ ｔ Ｔｈ ｅ ｕｔ ｈ ｗｅ ｓｒ ｔ ａ ｅ ｓ ｍ ｓ ｌ ｔ ｉｏｏ ｍ ｎ ｅ ｔ ｎ Ｚ １ ｌ ｓｗｅ ｅ ｃ ｒｉ ｕ ． ｅ ｒ ｓ ｌ ｓ ｏ ｄ ｄ １ ｏ ｅ ｓ
善 成形件 的组织性 能 。本研 究 是在半 固态成形 工艺研 究 的基础上 ，对合金半 固态坯料 的触变成形工艺 进行 探索 ，并与液态触变成形件在组织及性能方面进行 了对 比分析 ，以研究Ｚ １６ Ｌ 合金半 固态触变的成形性 。 １
图１ 半固态触变成形件
Ｆ ｇ ｅ ｓ ｌ ｘ ｆ ｒ ｉ ｇｃ ｓ ｉｇ ｉ ．１Ｓ ｍｉｏ ｉ ｔ ｏ ｏ ｍ ｎ ａ ｔ ｄ ｈｉ ｎ
位 的Ｃ ，合金 凝固速度相对 较慢 ，因而 在该部位 的组 处
织 中 ，存 在大量 发达 的树枝 晶组织 ，且在枝 晶臂 附近
由于凝 固时无法 得到剩余 液相 的补 充 ，而 形成大 量显
微缩松 （ 如图５箭 头所示） ｃ 。通 过与液态触 变成形 件 的
微观组 织对 比，利 用半 固态触 变成形 工艺 可获得 较理
凝 固层产 生的塑性变形 ，将消耗～部分能量 ，使得模具
织 的塑性变形 ，更加 有利于成形件性能 的提 高和改善 。
（）成形件部位ａ ａ
（）成形件部位ｂ ｂ
图 ２ 半 固 态触 变 成 形 件 不 同 部 位 的宏 观 组 织
Ｆｉ ． ａ ｒ ｓ ｕ ｔ ｒ ｆ ａ ｉｕ ｏ ｉｉ ｎ ｆ ＳＭ ｈ ｘ ｆ ｒ ｎ ａ ｔ ｇ ｇ ２ Ｍ ｃ ｏ ｔ ｃ ｕ ｅｏ ｖ ｒｏ ｓｐ ｓｔｏ ｓｏ Ｓ ｒ ｔ ｉ ｏ ｏ ｍｉ ｇ ｃ ｓｉ ｓ ｎ
过程 中常 见的缺陷。
２３ Ｌ 合 金半 固态触 变成形件 的硬 度 ． Ｚ １ １ ６
表１ 为半 固态触 变成 形件与 液态触 变成形 件３ 部 个 位 的硬 度值 比较 ，可看 出 ，半 固态触 变成形 件 的硬度 均高 于液态 触变成 形件 。 由前 面组织 的对 比分析 ，由
１ 试 验 过 程 试验采用近液相线半连续铸造制备的ｚ １ 合金 Ｌ １ ２ 试 验 结 果 与分 析 ６
半固态坯 料 ，合金成分 （ ％，质 量分数） ． ｉ ：７ ６Ｓ、 ２ ０１９Ｃ 、０１５Ｔ、０１ ｅ ． ｕ ．１ ｉ ．５ 、Ａ１ ９ Ｂ 余量 。试 验设 备采 用
液 态触变 成形 工艺 ＿ 】 ｌ 结合 了铸 造 与锻造 的特点 ， ＿ ２
成形件 尺寸精度 高 ，能 制成形状 复杂 的毛坯件 ，具 有
３ ０ｔ ０ 压力 机 ，二 次加热设 备 为电阻加 热炉 ，二次加 热 温度为 ５５℃，保温时 问１ ｎ ９ ５ 。模 具预热温度 （２ ￣ ｍｉ ３０ １） ℃。为 了与Ｚ １６ 金 的半 固态 触变成形 相 比较 ， ５ Ｌ １合 同时进行 了液 态触变成形 。成形 件如 图１ 所示 。根据成 形件 的结构 特点 ，选取半 固态 触变及 液态触 变成形件
有 新 的枝 晶组织 形成 ；另一方 面该部 位成 形合模 时最
先受力且 力较大 ，因而组织较 致密 ，很少有 缩松 、缩 孔 出现 ，如 图４ 、图４ 所示 。成形 件部位 Ｃ ，由于此 ａ ｂ 处 处 件壁 较厚 且 成形过 程 中受 力较 小 ，凝 固速度 较 慢 ，
想 的非枝 晶微观 组织 ，且可 明显减 少或消 除铸态 成形
保 压作用 ，使得 成形件 各断 面上无 疏松 、缩孔 ，成形
件 的宏 观组织 致密 ，具 有较好 的触 变成形 性 。与液 态 触 变工艺 相 比 ，采用半 固态触 变成形 工艺所 获得 的成
细小 （ ｃ 图１部位 ） 。而液态触 变工艺获得 的成形件 ，如
图３ 所示 ，不仅分 布有粗大 的树 枝 晶，而且越 往 中心部 位树 枝 晶越 明显 ，分布 也不是 很均 匀 ，组织 在成形 过 程 中 由于温 度较 高 ，没有 明显 的塑性 变形 。所 以 ，采 用半 固态触变 工艺所 获得 的成形 件宏观组织更 加细小 、 致密 ，分 布更加 均匀 ，同时 由于成形 温度低 及局部 组
形 件 ，由于成形 温度偏 低 ，位 于 固 、液两 相 区内 ，使
得 组织更 加致 密 ，尤 其在 成形件 的ａ 、ｂ （ １ 部位 ， 图 ）
由于成形过 程 中受 力较 大 ，且 温度较 低 ，局 部组 织 由
于凝 固而 发生塑性 变形 ，并 随着凝 固层 的深 入 ，变形 程度 减小 。这 主要 是 因为在触 变成形 过程 中 ，由于 已
（）成形件部位Ｃ Ｃ
（）成形件部位ａ ａ
（）成形件部 位ｂ ｂ
图 ３ 液态 模 锻 成 形 件 不 同 部位 的宏 观 组 织
Ｆ ｇ ３Ｍ ａ ｒ ｓｒ ｃｕ ｅｏ ａｉ ｕ ｓｔ ｎ ｆ ｉｕｉ —ｏ ｇ ｎ ａ ｔ ｇ ｉ ． ｃ ｏ ｔｕ ｔ ｒ ｆｖ ｒｏ ｓ ｐｏ ｉ ｏ ｓｏ ｌｑ ｄ ｆ ｒ ｉ ｇ ｃ ｓｉ ｓ ｉ ｎ
典型部位 （ ）进 行组织观 察与分析 ，并进行布 氏硬 图１
度 的测定与 比较 。
金属半 固态触变成形工艺 由于合金浆料以半 固态
形式存在 ，成形温度较低 ，凝 固收缩小 ，避免了金属凝 固缺 陷以及湍流 、吸气 、夹杂现象 的产生 ，同时浆料 中 的固相 由于成形静压力的作用 塑性变形 ，能够有效地改
观察对 比 （ ） 图４ ，可 以看到在 半 固态触 变成 形件 的ａ 、 ｂ 部位 主要 分布着 球状及 蔷薇状 组织 ，且 组织致密 、细 小 ，分布 均匀 。因为在该 部位 一方 面件壁较 薄 ，成形 时凝 固速 度较快 ，原有 的 固相 组织 由于受 成形静 压力 的作用 而碰撞 ，发 生局 部合并 ，而凝 固中液相 内并 没
ｆ Ｉｆｌｄ ｔ ｉｒ ｓ ｒｃ ｕ ｅ ｉ ａｎｙ ｃ ｍ ｐ ｓ ｄ ｏ ｈ ｎ ｅ ｒｓ ｈ ｃ Ｉ ｎ ｏ ｅ ｅ ｎ ｎ ｄ ｎ ｒｉ ｕＩｉｅ ．Ｉ ｍ ｃｏ ｔｕ ｔ ｒ ｍ ｉｌ ｏ ．ｌ ｓ Ｓ ｏ ｅ ｆｔ ｅ ｆ ｅ ｎ ａ － ｐ ｅ ｉａ ｄ ｒｓ ￣ ｏ — ｅ ｔｉｃ ｉ ｒ ａ ｔ
（）成形件部位Ｃ ｃ
２２ Ｚ １ 合金半 固态触 变成 形件 的微 观 组织 ． Ｌ ６ １
通过对 液态触 变和半 固态触变成 形件微 观 组织 的
晶组 织密集 分布 ，使枝 晶 间最 终剩余 的低熔 点 液相在
凝 固收缩 时 ，得 不到其 他部位 液相通 过枝 晶 间隙的补 充 而形成 明显缩 松 ，如 图５ 箭 头所示 。在件 壁较 厚部 ｂ