半固态金属加工技术研究现状与应用

半固态金属加工 (Semi SolidMetalProcessorSemi SolidMetalForming,简称SSM)是近年来金属加工技术研究的热点。总结了半固态金属成形的组织演变、流变行为以及坯料制备和成形工艺等方面理论与应用研究成果 ;对半固态成形技术的发展现状与趋势进行了分析和讨论 ;并从经济和市场需求角度分析半固态成形技术成本问题。介绍了半固态成形技术的应用范围 ,指出了半固态技术在汽车领域应用的广阔前景     

半固态技术在材料连接和复合材料制备中的应用

半固态材料技术在材料成形加工领域得到了广泛的应用.综述了国内外将半固态技术作为材料连接与复合材料制备技术的研究及相关的专利,重点分析了半固态连接技术的优点并与传统工艺进行了比较,展望了这种新技术在材料科学与成形加工工程领域中的应用前景与研究方向.     

电磁搅拌制备半固态材料非枝晶组织的形成机制

半固态材料具有非枝晶固相晶粒均匀分散悬浮于液态基体中的特殊结构。提出了半固态材料中非枝晶组织的形成机制 ,即“晶粒漂移和混和抑制机制”。在电磁搅拌引起的强烈混和对流作用下 ,熔体的动态凝固过程不同于常规铸造时的静态凝固过程。混和对流作用改变了熔体中的传热和传质过程 ,从而决定了凝固组织。晶粒漂移作用极大地增大了非均匀形核率 ,从而细化晶粒 ;混和抑制作用则改变了晶粒生长形态 ,使晶粒在各个方向上可以较为均匀地长大 ,具有规则圆滑的形貌 ,成为非枝晶组织。     

钢铁材料半固态浆料制备机

设计制造的钢铁材料半固态浆料制备机(SSM2系列)采用电磁搅拌和活化制浆室控制凝固过程,搅拌参数通过变频器进行设定和控制;采用接触式热电偶测温与非接触式红外测温相结合进行熔体温度的实时检测与闭环调节;采用滑板式注口控制半固态浆料的浇注;整机采用集成的控制系统实现搅拌、冷却和浇注的自动控制.其最高工作温度1 550 ℃,制备效率6～10 kg/min,可以为流变成形和触变成形制备合格的半固态浆料.     

半固态铸造技术的研究现状

对金属材料热加工的新兴技术──半固态铸造技术的研究现状进行了综述。主要介绍了目前国内外在半固态铸造的原材料──非枝晶组织合金的制备、半固态铸造基础理论研究和工业应用等方面的发展水平。     

泡沫铝半固态制备工艺及组织研究

针对闭孔泡沫铝制备过程中孔结构控制问题,提出了一种基于半固态成形技术的两步法泡沫铝制备新工艺[即先用半固态成形技术制备预制体,再用二次加热发泡法(Semi-solid foaming)]-SSF法发泡。就SSF法的基本工艺参数对发泡过程和孔结构的影响以及工艺参数的优化等问题进行了研究。结果表明,SSF法可以控制TiH2的分解时间,实现二次发泡工艺,获得孔结构较均匀、孔隙率为74.6%、孔径范围为2.1～3.2mm(平均值为2.3mm)、平均圆度为0.812的泡沫铝硅合金。试验条件下的最佳工艺参数:搅拌温度为580℃,搅拌时间为0.5min,搅拌速度为1200r/min,二次发泡炉温为720℃,加热时间为15min。     

半固态金属铸造工艺的研究现状及发展前景

论述了半固态铸造中的流变行为,非枝晶组织特征,半固态合金材料的制备方法、成形工艺以及工业应用现状。作者认为：半固态铸造新工艺,不仅对降低制造总成本有吸引力,同时为实现铸造生产的创新设计、探索新合金的冶炼工艺及传统合金的新处理方法提供了可能     

镁合金半固态成形的现状及发展前景

从非枝晶组织的制备、二次加热、半固态成形方法等 3方面介绍了镁合金半固态成形技术目前的研究与应用现状 ,并展望了镁合金半固态成形技术在我国的发展前景     

半固态金属浆料制备技术的研究进展

总结了30余年来半固态金属浆料制备技术的研究和应用现状,分别介绍了压室浆料制备技术、单螺旋机械搅拌浆料制备技术、双螺旋机械搅拌浆料制备技术、低过热度倾斜板浇注浆料制备技术、低过热度浇注和弱机械搅拌浆料制备技术、连续流变转换浆料制备技术、低过热度浇注和弱电磁搅拌浆料制备技术、蛇形通道浇注浆料制备技术、熔体分散混合浆料制备技术、转桶搅拌浆料制备技术、波浪倾斜板浇注浆料制备技术、旋转倾斜圆筒浆料制备技术、超声振动浆料制备技术、熔体处理和双向电磁搅拌浆料制备技术、低于液相线温度浆料制备技术、偏旋热焓平衡浆料制备技术、气泡搅拌浆料制备技术及其发展前景。     

转动输送管制备半固态ZL101合金浆料

采用转动输送管方法制备了半固态ZL101合金浆料,并对不同工艺参数条件下的合金微观组织形成和演化过程进行了研究.试验结果表明,控制浇注温度(640 ℃)、输送管转速(232 r/min)、结晶器冷却强度(结晶器预热470 ℃)等工艺参数,能得到圆整的半固态显微结构,适当的浇注温度和输送管转速可以提高熔融态合金的有效形核数目,降低结晶器冷却强度有利于初生α相呈近球形生长.     

铝合金半固态加工技术应用

对于垂直式电磁搅拌器 ,提高搅拌效率的最有效措施是减少漏磁通。对于通常的Al Si类合金的半固态加工坯料 ,在足够的搅拌强度下 ,熔体冷却速度控制在 0 .5～ 3.0℃ /s可得到较好的组织。在二次加热时共晶体中的针簇状Si相通过扩散溶解到α相中 ,Si相本身变成细小颗粒 ,初生α相在共晶熔化后才开始球化。对于AlSi9Cu3合金 ,其共晶相在二次加热熔化后重新凝固时 ,Si相呈细小颗粒析出 ;对于A357合金 ,仍然生成针簇状组织。与常规压铸相比 ,半固态压铸内浇道厚度要增加 2～ 3mm ,压射比压要高 5～ 2 0MPa,才能保证充型完好。     

铝合金半固态压铸触变成形技术的研究进展

综述了铝合金半固态压铸成形技术在半固态坯料制备、半固态压铸成形工艺及成形过程数值模拟等方面的研究进展，指出了该技术目前在研究中还存在的问题，并对今后的发展方向进行了展望。     

AZ91D镁合金在半固态等温热处理中的组织演变

研究了未变质处理和变质处理的AZ91D镁合金在半固态等温热处理过程中的组织演变,并对其组织演变机理进行了探讨。结果表明：AZ91D镁合金在液－固相区570℃等温处理时,未变质处理的δ相由粗大的树枝晶演变为大块状,随后δ相发生熔化分离,并在半固态等温过程中演变为球状,产生相最小尺寸可达50－80μm;变质处理的初生δ相由等轴晶演变为小块状,随后进一步熔化分离为更细小的斑块,接着逐渐演变为球状组织,初生相最小尺寸可达20－60μm。等温处理时间过长时,两种组织都会发生合并长大。     

半固态复合熔铸过程中SiC与2A11合金的润湿性

研究了SiC增强铝基复合材料的半固态法制备, 分析了SiC颗粒与基体金属之间的润湿性, 提出了解决SiC颗粒与基体金属之间润湿的措施. 结果表明 将SiC颗粒进行高温处理, 在其表面涂覆K2ZrF6, 在2A11合金熔体中添Mg元素, 可改变SiC与铝基体的浸润性.     

电磁搅拌作用下非树枝晶铝合金组织演变过程的数学描述

研究了电磁搅拌法制备半固态铝合金原材料工艺中 ,主要工艺参数 (磁场强度和冷却速度 )与非树枝晶组织之间的关系 ,半定量地描述了非树枝晶组织的演变过程 ,给出了非树枝晶组织参数随着磁场强度和冷却速度变化的数学关系 ,为合理选择工艺参数提供了理论指导。     

变质剂对ZA27合金半固态等温热处理组织的影响

研究了变质剂Ti、B－Ti及Zr对ZA27合金铸态组织和半固态等温热处理组织的影响。结果表明：Zr的变质效果最好,下来依次是B－Ti,Ti经半固态等温热处理后都可获得触变成形所需的半固态非枝晶组织、但变质组织越细,越易获得良好的非枝晶组织,变质效果越差,需要热处理的时间越长或温度越高。     

半固态处理中球晶形成与演化的直接观察

采用丁二腈水透明模型合金 ,通过实时观察技术对半固态处理过程中的组织形成及演化机理进行了研究。结果表明 ,球晶是由液相形核长大产生的 ,而非由传统形成机制———断裂枝晶钝化控制 ;并且半固态处理过程中剪切速率显著影响球晶的形成和分布。随着搅动速率提高 ,球化率逐步降低 ,当搅动速率足够高时 ,无球化发生 ;同时 ,球化率对搅动速率的突变非常敏感 ,搅动速率的突变容易造成球晶的大量形核生长。     

半固态加工技术及应用

金属半固态成形作为２１世纪一种近净成形新技术,愈来愈引起人们的广泛关注,为了推动该技术在我国工业中应用,从理论研究,坯料制备、二次（重熔）加热、成形工艺、国外应用的最新进展及发展趋势等方面进行了分析和讨论,指出半固态加工技术在我国汽车、电子和军工等领域潜在的应用前景,并阐明应采取的对策。