半固态成形技术讲座 第一讲 半固态成形、特点及应用范围（下）

非枝晶材料半固态加工：非枝晶材料半固态加工(即半固态加工)的工艺实质是将凝固过程中的合金进行强力搅拌，使其先凝固的树枝状初生固相破碎而获得一种由细小、球形、非枝晶初生相与液态金属共同组成的液固混合浆料，即流变浆料。将这种流变浆料直接进行成形加工，称为半固态金属流变成形；而将这种浆料先凝固成铸锭，再根据需要将金属铸锭分切成一定大小，使其重新加热至固液相温度区间再进行加工称为触变成形。     

半固态ZnAl27合金组织形成机理研究

采用机械搅拌法制备了半固态ZnAl27合金，与常规铸造合金进行了对比，并对其组织形成机理进行了研究，为锌铝合金的半固态加工这一新技术提供了理论依据。     

半固态硼合金铸造技术研究

正硼合金具有低成本、高硬度、高耐磨性等优点,有望成为继镍硬铸铁与高铬铸铁之后的新型耐磨材料。但硼合金韧性处于较低的水平,很难应用于冲击载荷较大的工况。本文研究了半固态加工技术铸造硼合金的组织和性能,通过半固态铸造显著提高了硼合金的冲击韧度。     

新型半固态加工专用铝合金的试验研究

基于半固态金属加工原理，采用合金热力学计算方法，对Al-Si-Mg系适合半固态加工的合金成分进行了优化设计，并在此基础上开展了试验研究。结果显示：1）采用国际通用的ThermoCalc软件能够成功地对Al-Si-Mg系合金成分进行优化设计，并且计算结果与试验结果具有较好的一致性；2）优化后的Al-6Si-2Mg合金在各工序中都表现出良好的半固态加工性能，连铸和二次加工过程的稳定性和可控性大大提高，坯料的凝固组织更加细化、球化和均质化；3）通过优化工艺，最终获得了Al-6Si-2Mg合金半固态触变成形的工艺参数和外观完整、性能优良的半固态压铸件，为半固态触变成形的工业应用打好了基础。     

金属半固态加工技术的研究进展

金属半固态加工技术是21世纪前沿性金属加工技术,具有高效、节能、近终型生产和成型件性能高等许多优点。本文从金属半固态浆料和坯料制备、半固态金属及合金坯料的二次加热以及半固态成型3个方面论述了半固态加工技术的现状,并指出了当前金属半固态加工技术的研究重点和发展前景。     

热型连铸A1—10%Cu合金性能研究

比较了热型连铸法及石墨型铸造法Al—10％Cu合金的金相组织、机械性能、磨损性能及腐蚀性能．结果表明，尽管热型连铸铸件的晶粒比石墨型铸件的粗大，但由于具有排列良好的柱状晶，使抗拉强度、延伸率、耐磨性能、抗腐蚀性能分别提高了30％、180％、80％、140％．     

添加微量锰元素对Cu-Zn-Al形状记忆合金性能的影响

本文研究了添加微量锰元素对Cu—Zn—Al形状记忆合金性能的影响。得出:锰元素的加入,降低了Cu—Zn—Al合金的相变温度,提高了Cu—Zn—Al合金的形状记忆性能,使Cu—Zn—Al合金的强度下降,塑性提高。     

半固态成形技术讲座 第一讲半固态成形、特点及应用范围（上）

一、工艺分类 在金属材料从固态向液态或从液态向固态的转换过程中，均经历半固态阶段，特别是结晶温度区间宽的合金。转换过程分为三个阶段，而在这三个阶段中金属材料呈现出不同的特性，利用这些特性就产生了塑性加工、铸造加工和半固态加工等多种热加工成形方法。     

半固态合金成形技术

这里总结了半固态形成技术的基本原理、基础研究、以及半固态合金的制备工艺等方面理论和应用研究成果;对半固态合金显微组织形态、浆料制备方法以及半固态合金成形进行了分析和讨论。     

半固态金属成形技术(下)

五、半固态成形的应用1.在铝合金制备中的应用目前半固态金属成形应用最成功和最广泛的是在铝合金的制备中。其原因不仅是因铝合金的熔点较低和使用范围广泛 ,而且铝合金是具有较宽液固共存区的合金体系。在铝合金工业中 ,包括Ａｌ Ｃｕ合金、Ａｌ Ｓｉ合金、Ａｌ Ｐｂ合金和Ａｌ Ｎｉ合金等 ,特别值得一提的是半固态金属成形技术已开始应用于制备铝合金制品。图 3所示是半固态成形的铝合金零件。目前 ,半固态成形的铝合金零件重量可达 7ｋｇ以上。图 3　半固态成形的铝合金零件2 .在其它材料中的应用对于镁合金和铜合金 ,也可以应用ＳＳＭ…     

半固态合金软度检测系统设计与应用

开发出二次加热过程中半固态合金软度检测的实验机械装置,并设计出微机控制的软度检测系统,用于实验室二次加热过程中半固态合金触变成形性能检测,探索了探头侵入法检测和精确控制半固态合金坯料固相分数的可行性和判断方法。     

锌基复合材料设备的研制

针对半固态铸造的工艺特点，研制出制备锌基复合材料的设备。试验结果表明，由该设备制备的锌基复合材料缩松少，耐磨性能优良。     

先进的半固态合金流变铸造技术

本文总结了30余年来半固态合金流变铸造技术的研究和应用现状，分别描述了各种流变铸造技术的特点及发展前景。     

Al-Fe基合金的半固态压缩变形特性

Al-Fe基合金具有较好的耐热性,但力学性能差.利用半固态成形技术制备该合金,可以有效地提高合金的力学性能,使该合金具备应用价值.由于合金的半固态成形工艺与它在半固态条件下的变形行为密切相关,因此,系统地研究Al-Fe基合金半固态条件下的压缩变形行为,可以为该合金的半固态成形工艺制定提供依据.采用INSTRON-5500R型电子万能试验机进行压缩变形试验,研究不同变形速率、变形程度以及变形温度,对电磁搅拌的Al-Fe基合金在半固态条件下,真实应力与真实应变的变化规律.试验结果表明:变形速率不同时,随着变形速率的增加,变形抗力增加;变形程度不同时,随着变形程度的增加,合金的总应变增加,试样中心部位的晶粒尺寸有减小的趋势且液相比例明显减少,而试样的边缘则变化不明显;变形温度不同时,真实应力的峰值随变形温度的降低而急剧增大,稳态应力变化则较小,中心部位的晶粒尺寸随着变形温度的降低而减小,液相比例也随之减少.     

半固态铸造技术研究的进展

半固态铸造是一种新的材料成形技术 ,采用半固态铸造技术成形可以实现产品的低成本、高产出及高质量。本文着重介绍了半固态铸造合金的坯料制备和成形方法 ,同时分析了搅拌速度和金属液冷却速度对一次相的影响 ,还对半固态合金微观组织的形成和演化以及充型过程数值模拟等进行了分析 ,提出了发展半固态铸造技术值得重视的问题     

半固态等温热处理对K4169合金组织和性能的影响

研究了等温热处理温度和保温时间等工艺参数对K4169高温合金半固态组织演变和力学性能的影响.结果表明,半固态等温热处理可以将K4169高温合金铸态组织中的枝晶转变为球形晶粒组织,在升温过程中晶界处部分7相发生溶解,随着温度的升高,γ+γ共晶相开始熔化,初生γ相在等温处理中逐渐演变为球状;等温温度越高,半固态重熔和初生γ相的演变过程越快,等温温度过高或保温时间过长,试样易发生变形且球形晶粒趋于长大;K4169高温合金半固态等温热处理时的最佳热处理工艺为加热温度1 310℃左右,保温时间为90～120 min,或加热温度1 320℃左右,保温时间为45～60 min;半固态等温热处理对合金压缩强度的影响与合金的组织形态有关,半固态K4169高温合金的硬度与铸态相比有所降低.     

半固态Cu-Ni-Si合金压缩变形工艺的研究

采用Gleeblel 500热模拟机对半固态Cu-Ni-Si合金进行了压缩变形工艺的研究,分析了不同微量元素、不同变形速率对该合金变形性能的影响。研究表明：添加0．05％铈元素对该合金的变形改善作用较好,微量硼元素则对合金的变形有阻碍作用。该半固态合金压缩变形的较佳工艺参数为：添加0．05％铈元素,保温温度1048℃,保温时间15s,变形速率为2S^-1。     

Zn含量对Mg-9Al镁合金显微组织的影响

通过光学显微镜、扫描电镜和万能力学试验机等设备研究了Zn含量对镁合金铸态和半固态显微组织变化的影响。研究表明,随着Zn含量的增加,合金的铸态显微组织得到了细化,合金的半固态组织的晶粒明显细小、圆整。当等温热处理温度为570℃、保温时间为30min时,半固态显微组织最好,其中,Mg-9Al-1Zn合金的颗粒尺寸为74μm,Mg-9Al-3Zn合金的颗粒尺寸为68μm,Mg-9Al-5Zn合金的颗粒尺寸为57μm。     

半固态铸造技术的研究状况及应用

半固态铸造技术以其高效、节能、近终化成形以及成形件性能优异等诸多特点,在汽车、计算机、通讯电子、航空航天等尖端领域具有广阔的应用前景,逐渐获得广泛关注。介绍了半固态铸造技术的工艺原理、工艺特点、半固态合金的制备、半固态合金的成形方法以及半固态铸造技术的工业化应用,最后对半固态铸造技术的长远发展作了展望。     

铝合金半固态加工技术的现状与趋势

半固态加工是金属材料成形领域中的一种新工艺。本文分析了铝合金半固态成形技术的现状及发展趋向。