（華南理工大學(xué)廣東省金屬新材料制備與成形重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州 510641）

鋁基復(fù)合材料不僅具有比強(qiáng)度和比剛度高，更耐疲勞和更耐磨，還具有高溫性能好，阻尼性能好以及熱膨脹系數(shù)低。跟其他復(fù)合材料一樣，其能組合特定的力學(xué)和物理性能，以滿足產(chǎn)品服役的需要。因此，鋁基復(fù)合材料已成為金屬基復(fù)合材料中最重要、最常用的材料之一。鋁基復(fù)合材料通常根據(jù)增強(qiáng)體的種類主要分為纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料和顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料。纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料雖然具有比強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性好、比模量高等一系列優(yōu)異性能，但是價(jià)格昂貴，目前主要用于航天領(lǐng)域，作為航天飛機(jī)、空間站、人造衛(wèi)星等結(jié)構(gòu)用材料。而顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料可用來制造衛(wèi)星及飛機(jī)零部件、航天用結(jié)構(gòu)材料、汽車用零部件、金屬鏡光學(xué)系統(tǒng)；此外還可以用來制造慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的精密零件、微波電路插件、電子封裝器件等。

與纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料相比，顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料不僅具有制備工藝及設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低、還易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)而被廣泛應(yīng)用[1-3]。顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料是以鋁或鋁合金為基體，向基體材料中加入或者在基體內(nèi)自生成具有高強(qiáng)度、高模量、耐熱和耐磨等一系列優(yōu)良物理性能的顆粒，從而形成顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料[4]，這些顆粒增強(qiáng)體可有效提高材料的強(qiáng)度、耐熱性和耐磨性等性能。顆粒增強(qiáng)體根據(jù)尺寸大小一般可分為微米級(jí)和納米級(jí)顆粒。當(dāng)增強(qiáng)相的體積分?jǐn)?shù)相同時(shí)，顆粒尺寸越小，則顆粒數(shù)越多，顆粒間距也就越小，越能更好提升鋁基復(fù)合材料的力學(xué)性能[5]。在鋁基復(fù)合材料中，常用SiC、Al2O3、石墨等作為增強(qiáng)顆粒，選用的增強(qiáng)顆粒應(yīng)具有良好的力學(xué)性能及物理性能，且成本較低，能有效提高合金的綜合性能，使顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料滿足工程設(shè)計(jì)的需要[2]。

一般而言，制備技術(shù)是影響鋁基復(fù)合材料性能和應(yīng)用的關(guān)鍵因素。因此，研究鋁基復(fù)合材料的制備技術(shù)以及制造設(shè)備是穩(wěn)定鋁基復(fù)合材料的性能、降低鋁基復(fù)合材料的生產(chǎn)成本、擴(kuò)大鋁基復(fù)合材料的應(yīng)用范圍的必要前提。經(jīng)過多年的發(fā)展，鑄造法制備鋁基復(fù)合材料已經(jīng)發(fā)展成多種新工藝，例如低壓鑄造、擠壓鑄造、攪拌鑄造等。本文概述了上述三種制備鋁基復(fù)合材料的方法以及最新國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展。探討了鑄造鋁基復(fù)合材料的發(fā)展方向。

1 低壓鑄造鋁基復(fù)合材料

低壓鑄造一般是指把鑄型安置在密封的坩堝上方，然后將壓縮空氣通入到坩堝中，使得熔融金屬的表面上產(chǎn)生低壓力，迫使金屬液由升液管上升填充鑄型，從而控制凝固的鑄造方法。這種鑄造方法無需冒口，易于補(bǔ)縮，鑄件組織致密，氣孔少，容易鑄造出大型薄壁復(fù)雜的鑄件；污染少，并且容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。例如，用于生產(chǎn)轎車鋁合金整體輪轂鑄件的J458 型低壓鑄造機(jī)的成套技術(shù)裝備[6]，產(chǎn)品合格率達(dá)95%以上，其中，模具型腔尺寸精度是±0.1 mm，微機(jī)液面加壓系統(tǒng)壓力誤差≤0.2%，保溫爐鋁液控制溫度是680 ℃～720 ℃.

1.1 國(guó)外低壓鑄造法制備鋁基復(fù)合材料研究現(xiàn)狀

Reilly 等[7]以低壓鑄造鋁合金制件為研究對(duì)象，研究了計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用和開發(fā)。Park 等[8，9]在低壓鑄造鋁基復(fù)合材料上長(zhǎng)期開展相關(guān)研究及應(yīng)用開發(fā)，對(duì)纖維增強(qiáng)和多孔纖維增強(qiáng)鋁合金[10，11]等鋁基復(fù)合材料以低壓鑄造工藝進(jìn)行了系統(tǒng)地研究，并對(duì)充型基本理論在實(shí)踐中的應(yīng)用進(jìn)行了深入探索。例如，復(fù)合材料活塞FeCrSi/A336 是以FeCrSi 金屬纖維為增強(qiáng)體在一定的條件下制作成的多孔預(yù)制塊，采用低壓鑄造的方法將A336 鋁合金熔體滲入多孔預(yù)制塊中，制備成所需的鋁基復(fù)合材料。圖1a）為低壓鑄造設(shè)備示意圖，圖1b）為低壓鑄造工藝參數(shù)曲線示意圖[3]。

圖1 低壓鑄造設(shè)備示意圖及充型過程中壓力曲線圖[3]

1.2 國(guó)內(nèi)低壓鑄造法制備鋁基復(fù)合材料研究現(xiàn)狀

夏振海等[12]利用低壓鑄造技術(shù)以碳纖維作為增強(qiáng)體，以A356 鋁合金為金屬基體，制備出碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料，根據(jù)試驗(yàn)和理論計(jì)算，對(duì)金屬熔體在低壓鑄造條件下浸滲靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)過程進(jìn)行分析，測(cè)定了滲透系數(shù)，并對(duì)C/Al 浸滲復(fù)合過程和C/Al 復(fù)合材料性能進(jìn)行了討論。實(shí)際制備過程中，金屬熔體在浸滲多孔形態(tài)的纖維預(yù)制件時(shí)，會(huì)受到重力、空氣阻力、毛細(xì)壓力、粘滯阻力和端部阻力作用的影響。忽略重力、空氣阻力和端部阻力，液態(tài)金屬的充型過程主要受到毛細(xì)壓力和粘滯阻力作用的影響[3]。

曾建民等[13，14]在使用低壓鑄造技術(shù)制備顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料時(shí)，系統(tǒng)地研究了充型流體動(dòng)力學(xué)基本原理，并利用低壓鑄造技術(shù)制備出SiC 顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料，其中，加入體積分?jǐn)?shù)為15%的SiC 粉末的粒徑為10 μm，基體材料為ZL101.其制備過程如下，首先把基體合金配置好，快速熔化并壓入鎂塊，除氣后，將經(jīng)預(yù)熱的SiC 粉末引入熔體并進(jìn)行攪拌。將制備好的熔體材料分別在重力和低壓鑄造條件下澆入經(jīng)預(yù)熱的金屬型腔內(nèi)，從而獲得具有一定力學(xué)性能的試棒。比較重力和低壓鑄造條件下制備的鋁基復(fù)合材料的力學(xué)性能[3]，發(fā)現(xiàn)，采用低壓鑄造技術(shù)制備的試棒的孔隙率降低60%，而抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率分別提高6.5%和75%.該金屬型腔相對(duì)較簡(jiǎn)單，若改變成其他復(fù)雜形狀的型腔，其微觀組織和性能有待研究。

加快顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料熔體流動(dòng)性的可行途徑是提高流動(dòng)速度。在低壓鑄造過程中，加在金屬液面上的氣體壓力主要決定了熔體充型時(shí)的流動(dòng)速度，但氣體壓力不僅受到鑄件結(jié)構(gòu)的影響，還跟使用的鑄型種類有關(guān)，因此，正確合理地設(shè)置升液壓力，充型壓力，充型速度，結(jié)晶壓力，保壓時(shí)間等參數(shù)是至關(guān)重要的[3]。

2 擠壓鑄造鋁基復(fù)合材料

擠壓鑄造法一般指液態(tài)模鍛，可分為直接擠壓鑄造和間接擠壓鑄造。其原理是先制備出一定形狀的增強(qiáng)體預(yù)制塊，然后將熔融的基體合金等合金熔體澆入放有預(yù)制塊的模具中，在一定的壓力條件下，迫使合金熔體浸滲入預(yù)制塊，保壓一定時(shí)間后冷卻[2]。該方法具有較好的工藝穩(wěn)定性，較短的生產(chǎn)時(shí)間；缺點(diǎn)是生產(chǎn)成本較大，不僅需要高壓設(shè)備，而且需要密封良好的耐高壓模具，并且較難生產(chǎn)形狀非常復(fù)雜的零件[2]。

2.1 國(guó)外擠壓鑄造法制備鋁基復(fù)合材料研究現(xiàn)狀

Mousavian 等[15]將熱擠壓工藝應(yīng)用于攪拌鑄造鋁基SiC 復(fù)合材料，研究發(fā)現(xiàn)，即使經(jīng)過36 h 的球磨，粗微米尺寸的納米顆粒也不可能完全轉(zhuǎn)化為納米顆粒，推導(dǎo)出粉末的粒徑和載體劑與鋁液反應(yīng)釋放的熱量是影響制品拉伸性能和顯微硬度的兩個(gè)關(guān)鍵因素。Alhashmy 等[16]研究了一種層壓板擠壓鑄造工藝作為替代方法，使纖維織物和鋁板的交替層熱鞏固，成功地制備了纖維體積分?jǐn)?shù)在7%～14%之間的復(fù)合材料。在碳纖維體積分?jǐn)?shù)為7.4%的情況下，復(fù)合硬度比標(biāo)準(zhǔn)6061 基體合金高出50%.

Muraliraja 等[17]以7075 鋁合金為基體材料，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%的氧化鋁為增強(qiáng)材料，通過擠壓鑄造工藝制備出具有較高抗壓強(qiáng)度的鋁基復(fù)合材料。復(fù)合材料的硬度從44 HRB 提高到59 HRB.與文獻(xiàn)報(bào)道的7075 鋁合金和其他鋁基復(fù)合材料相比，添加氧化鋁增強(qiáng)材料時(shí)的擠壓力到587 MPa 后，復(fù)合材料的抗壓強(qiáng)度顯著提高。Venkatesan 等[18]采用攪拌鑄造和擠壓鑄造技術(shù)制備了納米石墨烯增強(qiáng)7050鋁合金復(fù)合材料，研究發(fā)現(xiàn)，在7050 復(fù)合材料中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%的石墨烯對(duì)攪拌鑄造和擠壓鑄造試樣的拉伸性能均有提高。當(dāng)石墨烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過0.3%時(shí)，會(huì)形成簇狀結(jié)構(gòu)。

2.2 國(guó)內(nèi)擠壓鑄造法制備鋁基復(fù)合材料研究現(xiàn)狀

有研究表明，在擠壓過程中，壓力大小對(duì)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及形貌有著顯著影響。增大擠壓壓力，有利于細(xì)化晶粒、降低孔隙率，增強(qiáng)顆粒的分布更加均勻[19]。擠壓鑄造模具示意圖如圖2 所示。7000系高強(qiáng)鋁合金在航空航天領(lǐng)域已有廣泛的應(yīng)用，但是由于其鑄造性能差，成形方法以軋制、擠壓等塑性變形為主，產(chǎn)品主要為板材和型材，很難成形形狀復(fù)雜的零件。擠壓鑄造和半固態(tài)擠壓鑄造為7000系鋁合金鑄造成形及其復(fù)合材料的制備提供了可行的途徑，介紹了7000 系鋁基復(fù)合材料擠壓鑄造成形技術(shù)的研究進(jìn)展，提出了目前存在的一些問題，并討論了其發(fā)展方向[20]。

圖2 擠壓鑄造模具示意圖

首先制備出多孔氮化鈦預(yù)制塊后，通過擠壓鑄造法制備出了雙連續(xù)氮化鈦增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料，研究了不同鋁合金添加量影響下的顯微組織和力學(xué)性能，以及相應(yīng)的強(qiáng)韌化機(jī)制[21]。結(jié)果表明，隨著復(fù)合材料鋁合金體積分?jǐn)?shù)的增加，復(fù)合材料的斷裂韌性增加，顯微硬度和彎曲強(qiáng)度都下降；該鋁基復(fù)合材料的斷裂模式為氮化鈦等軸晶粒的沿晶韌性斷裂；由于鋁合金與氮化鈦不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而避免了過度的界面反應(yīng)的不利影響；相應(yīng)的強(qiáng)韌化機(jī)制主要有位錯(cuò)增殖、負(fù)荷傳遞和裂紋偏轉(zhuǎn)[21]。

3 攪拌鑄造鋁基復(fù)合材料

攪拌鑄造法就是將溫度加熱到基體熔點(diǎn)以上，先將納米顆粒進(jìn)行預(yù)處理，再把一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的納米顆粒添加到金屬熔體中，并進(jìn)行攪拌處理，使增強(qiáng)相均勻分散到基體熔液中，待澆注凝固后制備出符合要求的復(fù)合材料。根據(jù)攪拌方法不同，可分為機(jī)械攪拌、超聲攪拌、電磁攪拌等方法[1，2]。攪拌鑄造法工藝及設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，制備成本較低，但在制備過程中存在增強(qiáng)相發(fā)生集聚現(xiàn)象，且出現(xiàn)偏析的情況較大，無法控制界面反應(yīng)[2]。況且添加的增強(qiáng)相顆粒的體積分?jǐn)?shù)受到一定的限制。攪拌鑄造鋁基復(fù)合材料的各種性能取決于制備方法、體積分?jǐn)?shù)、顆粒形狀、尺寸以及組分的分布和性能[22]。

3.1 國(guó)外攪拌鑄造法制備鋁基復(fù)合材料研究現(xiàn)狀

Gopalakannan 等[23]采用超聲空化法制備了質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的SiC 納米顆粒增強(qiáng)的7075 新型鋁基納米復(fù)合材料。高分辨率掃描電子顯微照片顯示SiC 納米粒子在鋁金屬基體中的均勻分布和良好的分散性。采用響應(yīng)面法的面心中心復(fù)合設(shè)計(jì)，采用放電加工技術(shù)加工銅電極數(shù)控機(jī)床。采用方差分析方法研究了工藝參數(shù)及其相互作用的影響。此外，為了估計(jì)加工特性，還建立了一個(gè)數(shù)學(xué)模型。

Alaneme 等[24]采用兩步攪拌鑄造工藝制備了復(fù)合材料。對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行了顯微組織、硬度、拉伸和斷裂韌性試驗(yàn)，評(píng)價(jià)了復(fù)合材料的力學(xué)性能。結(jié)果表明，隨著增強(qiáng)階段花生殼灰的增加，增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的硬度、極限拉伸強(qiáng)度和比強(qiáng)度均略有下降，這是由于鋁、硅、鈣、鉀和鎂的氧化物含量增加所致。

Gupta 等[25]通過鋁合金與六氟鈦酸鉀（K2TiF6）原位反應(yīng)，制備了不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)Al3Ti 顆粒的Al3Ti 增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料。超聲波攪拌鑄造示意圖如圖3 所示。對(duì)鋁熔體在鹽反應(yīng)過程中進(jìn)行超聲處理，以細(xì)化鑄造組織，使原位成形的Al3Ti 顆粒得到較好的分散。采用X 射線衍射、掃描電鏡和透射電鏡對(duì)原位復(fù)合材料進(jìn)行了表征。熔體中生成的Al3Ti 顆粒促進(jìn)了非均勻形核，從而使鑄造組織細(xì)化。

圖3 超聲波攪拌鑄造示意圖[25]

Mistry 等[26]采用電磁攪拌鑄造工藝，通過相關(guān)研究，開發(fā)出一種新型的鋁基復(fù)合材料。分別將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%、8%和12%的Si3N4顆粒壓入7075鋁合金中，然后對(duì)所有試樣進(jìn)行熱處理。結(jié)果表明，在7075 鋁合金中，隨著Si3N4加入量的增加，可逐漸提高熱處理后鋁基復(fù)合材料的硬度，但抗拉強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度先升高后下降，即在Si3N4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%時(shí)拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度最大。

電磁攪拌法是為了解決漿體中存在機(jī)械攪拌器的問題而發(fā)展起來的，目前認(rèn)為電磁攪拌法是半固態(tài)工藝中應(yīng)用最廣泛、最有用的方法。Shabani 等[27]比較了半固態(tài)法和傳統(tǒng)方法制備的鋁基復(fù)合材料中金屬間化合物中鐵顆粒的結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，經(jīng)過電磁攪拌后的半固態(tài)樣品中，金屬間化合物中鐵顆粒更小，更分散，應(yīng)力集中點(diǎn)也更小。

3.2 國(guó)內(nèi)攪拌鑄造法制備鋁基復(fù)合材料研究現(xiàn)狀

Du 等[28]為了實(shí)現(xiàn)Al-SiC 攪拌鑄造復(fù)合材料中SiC 顆粒的均勻分布，采用自行研制的專用電磁機(jī)械攪拌設(shè)備，對(duì)Al 與體積分?jǐn)?shù)4.24%SiC 復(fù)合材料進(jìn)行了半固態(tài)攪拌鑄造，該設(shè)備采用三片均勻分布、水平傾斜角為25°的葉片，在電磁攪拌作用下，通過產(chǎn)生漿體向上運(yùn)動(dòng)，機(jī)械地提高SiC 顆粒。結(jié)果表明，在620 ℃下，以300 r/min 和600 r/min 的速度進(jìn)行電磁攪拌鑄造，可以獲得SiC 顆粒均勻分布的Al-4.25%SiC 復(fù)合材料。

郝世明等[29]采用液態(tài)攪拌鑄造工藝制備成體積分?jǐn)?shù)為15%和20%的SiCp/ZL108 的鋁基復(fù)合材料，通過組織觀察、拉伸測(cè)試和耐磨性能的實(shí)驗(yàn)，研究了增強(qiáng)顆粒SiC 對(duì)基體合金的顯微組織、力學(xué)性能以及耐磨性能的影響。結(jié)果表明，在基體ZL108中加入不同含量的SiCp 后，顯微組織致密，顆粒分布均勻，復(fù)合材料中的位錯(cuò)密度增加了，不僅提高了力學(xué)性能和彈性模量，還大幅度改善了材料的磨損性能，該鋁基復(fù)合材料耐磨性能優(yōu)良的主要原因是SiCp 良好的導(dǎo)熱性能、支撐作用以及較高的體積分?jǐn)?shù)。

張楨林等[30]以SiCp 粉和A357 鋁合金作為原料，對(duì)SiCp 質(zhì)量分為20%的A357 復(fù)合材料采用雙級(jí)攪拌槳在不同工藝參數(shù)下進(jìn)行攪拌鑄造，研究了一些工藝參數(shù)對(duì)SiCp 分布均勻性的影響。并對(duì)制備的SiCp/A357 復(fù)合材料采用T6 熱處理，分析了鋁基復(fù)合材料的組織和力學(xué)性能在熱處理前后的變化規(guī)律。結(jié)果表明，在攪拌轉(zhuǎn)速為800 r/min，攪拌溫度為610 ℃，攪拌時(shí)間為20 min 下采用雙級(jí)攪拌槳制備的復(fù)合材料中SiCp 分布均勻性最佳。經(jīng)過T6 熱處理后，鋁基復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度為345 MPa，硬度達(dá)到123.3 HB，相比鑄態(tài)的鋁基復(fù)合材料，T6 熱處理后的鋁基復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度和硬度明顯上升，分別提高66%和48.6%.斷口分析表明，SiCp/A357復(fù)合材料的斷裂機(jī)制為基體合金的韌性斷裂、界面脫粘和SiC 顆粒的斷裂的混合機(jī)制。

盡管SiCp/Al 復(fù)合材料通過攪拌鑄造法的制備成本低，能夠?qū)崿F(xiàn)近終成形，但是在鋁合金熔體中使得SiC 顆粒的均勻分散難度很大，這不僅跟攪拌器結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且與攪拌工藝密切相關(guān)。張楨林等[31]采用實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，開展了新型槳柵復(fù)合攪拌器的設(shè)計(jì)以及相關(guān)工藝的研究，比較了槳柵復(fù)合攪拌器和單一形式攪拌器的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)與速度場(chǎng)分布，并對(duì)攪拌鑄造工藝進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，槳柵復(fù)合攪拌器對(duì)鋁基復(fù)合材料大體積熔體能夠較好實(shí)現(xiàn)均勻攪拌和高速剪切，在復(fù)合攪拌器內(nèi)，熔體的流場(chǎng)為較好的徑向和軸向循環(huán)，熔體最大速度在3.9 m/s 時(shí)的攪拌轉(zhuǎn)速為500 r/min，并且液面更為平穩(wěn)，剪切速度和流場(chǎng)結(jié)構(gòu)均優(yōu)于單一攪拌器；在攪拌轉(zhuǎn)速500 r/min、攪拌溫度610 ℃、攪拌時(shí)間20 min 的工藝條件下，用槳柵復(fù)合攪拌器制備的鋁基復(fù)合材料中的SiC 顆粒分布均勻并且無氣孔缺陷。采取實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法更易于解釋說明工藝結(jié)果。

4 展 望

雖然鑄造法制備鋁基復(fù)合材料經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)發(fā)展成多種新工藝，例如低壓鑄造、擠壓鑄造、攪拌鑄造等，但還有很多有待完善的地方，今后鑄造鋁基復(fù)合材料的研究方向主要有：

1）目前，通過低壓鑄造技術(shù)制備金屬基復(fù)合材料主要集中于傳統(tǒng)的纖維及顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料，應(yīng)進(jìn)一步研發(fā)出更多滿足工業(yè)應(yīng)用的金屬基復(fù)合材料體系，并結(jié)合半固態(tài)技術(shù)、噴射技術(shù)等技術(shù)拓展低壓鑄造成形工藝的應(yīng)用范圍[3]。

2）由于基體與增強(qiáng)體之間的界面反應(yīng)很難控制，而界面的結(jié)合情況對(duì)材料的性能有著極大的影響。因此，加強(qiáng)對(duì)各種制備技術(shù)中復(fù)合材料的界面機(jī)制的研究以及對(duì)現(xiàn)有的制備方法及設(shè)備的改進(jìn)，研發(fā)出新的低成本、凈成形的制備方法，并能結(jié)合應(yīng)用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)。

3）現(xiàn)階段無論是液態(tài)擠壓鑄造還是半固態(tài)擠壓鑄造，各步驟之間連貫性較差，這對(duì)熔體的純凈度以及半固態(tài)漿料的質(zhì)量等有著重要的影響，急需開發(fā)出工藝過程簡(jiǎn)潔高效的擠壓鑄造成形裝備，保證擠壓鑄造過程高效穩(wěn)定，并且大幅降低成本。

4）目前攪拌鑄造大多處在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)階段，并且存在諸多困難，例如顆粒與基體的浸潤(rùn)問題，顆粒分布問題，復(fù)合材料的澆鑄問題等。通過改進(jìn)復(fù)合工藝、優(yōu)化工藝參數(shù)、開發(fā)新型實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及加強(qiáng)理論研究，主要解決顆粒與基體的潤(rùn)濕問題，進(jìn)一步研究界面反應(yīng)發(fā)生機(jī)理和完善顆粒增強(qiáng)機(jī)制[31，32]。