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        鋁合金半固態(tài)成形方法

        2014-12-13 13:10:30
        汽車文摘 2014年9期
        關(guān)鍵詞:固態(tài)微觀成形

        鋁合金半固態(tài)成形方法

        刊名:ISRN Materials Science(英)

        刊期:2013年第1期

        作者:M.S.Salleh et al

        編譯:張為榮

        首先,對鋁合金的流變特性進行了分析研究。粘性較高的合金不適宜使用半固態(tài)成形(SSM),初生相中的固相分?jǐn)?shù)是決定半固態(tài)熔漿粘性的主要因素。試驗表明,最有效的固相分?jǐn)?shù)范圍為0.5~0.6(太低無法承受自身質(zhì)量,太高則導(dǎo)致流動性較差無法注滿壓鑄型腔)。將半固態(tài)熔漿的流變特性分假塑性、觸變成形性和連續(xù)冷卻行為3種。半固態(tài)金屬的表面粘度隨著固態(tài)體積比和冷卻速率的增大而增加(高冷卻速率導(dǎo)致微觀結(jié)構(gòu)中樹枝晶體積大量增加),隨著剪切速率的增大而降低。

        其次,需要改變材料比例,拓寬現(xiàn)有的鋁合金種類并制造出最適于半固態(tài)成形的鋁合金材料。在總結(jié)多個研究工作基礎(chǔ)上,基于已商用化鋁合金(如A356和A319)進行了添加材料和比例分配的調(diào)整,主要分析了新型鋁合金的觸變成形性。

        然后,半固態(tài)成形需要鋁合金原料在二次加熱后微觀結(jié)構(gòu)呈球形顆粒狀。如今有多種方法能夠提供這種微觀形態(tài)的原料,如過流冷卻(CS)、低過熱度鑄造(LSC)和電磁攪拌法(MHD)。其中,電磁攪拌法效果最好并能夠提高觸變成形產(chǎn)品的力學(xué)性能。

        最后,將半固態(tài)成形與壓鑄、擠壓鑄造和金屬鑄造3種加工方法在原料、工具、前期資本和工時等方面進行對比。由于半固態(tài)成形原料的價格及電磁系統(tǒng)的使用率均較高,其成本偏高。因此,開發(fā)新的低成本原料和加工系統(tǒng)是半固態(tài)成形技術(shù)迅速發(fā)展的前提條件。

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