下载后可任意编辑半固态金属铸造工艺3.1 概述自 1971 年美国麻省理工学院的 D.B.Spencer 和 M.C.Flemings制造了一种搅动铸造( stir cast) 新工艺, 即用旋转双桶机械搅拌法制备出 Sr15% Pb 流变浆料以来, 半固态金属( SSM) 铸造工艺技术经历了 20 余年的讨论与进展。搅动铸造制备的合金一般称为非枝晶组织合金或称部分凝固铸造合金( Partially Solidified Casting Alloys) 。由于采纳该技术的产品具有高质量、 高性能和高合金化的特点, 因此具有强大的生命力。除军事装备上的应用外, 开始主要集中用于自动车的关键部件上, 例如, 用于汽车轮毂, 可提高性能、 减轻重量、 降低废品率。此后, 逐渐在其它领域获得应用, 生产高性能和近净成形的部件。半固态金属铸造工艺的成形机械也相继推出。当前已研制生产出从600 吨到 吨的半固态铸造用压铸机, 成形件重量可达 7kg 以上。当前, 在美国和欧洲, 该项工艺技术的应用较为广泛。半固态金属铸造工艺被认为是 21 世纪最具进展前途的近净成形和新材料制备技术之一。3.2 工艺原理在普通铸造过程中, 初晶以枝晶方式长大, 当固相率达到0.2 左右时, 枝晶就形成连续网络骨架, 失去宏观流动性。假如在液态金属从液相到固相冷却过程中进行强烈搅拌, 则使普通铸造成形时易于形成的树枝晶网络骨架被打碎而保留分散的颗粒状组织形态, 悬浮于剩余液相中。这种颗粒状非枝晶的显微组织, 在固相率达 0.5-0.6 时仍具有一定的流变性, 从而可利用常规的成形工艺如压铸、 挤压, 模锻等实现金属的成形。 3.3 合金制备下载后可任意编辑制备半固态合金的方法很多, 除机械搅拌法外, 近几年又开发了电磁搅拌法, 电磁脉冲加载法、 超声振动搅拌法、 外力作用下合金液沿弯曲通道强迫流动法、 应变诱发熔化激活法( SIMA) 、 喷射沉积法( Spray) 、 控制合金浇注温度法等。其中, 电磁搅拌法、 控制合金浇注温度法和 SIMA 法, 是最具工业应用潜力的方法。3.3.1 机械搅拌法机械搅拌是制备半固态合金最早使用的方法。Flemings 等人用一套由同心带齿内外筒组成的搅拌装置( 外筒旋转, 内筒静止) , 成功地制备了锡-铅合金半固态浆液; H.Lehuy 等人用搅拌桨制备了铝-铜合金、 锌-铝合金和铝-硅合金半固态浆液。后人又对搅拌器进行了改进, 采纳螺旋式搅拌器制备了 ZA-22 合金半固态浆液。经过改进, 改进了浆液的搅拌效果, 强化了型内金属液的整体流动...
