半固态挤压铸造研究现状

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1、半固态流变挤压铸造研究赖国胜（江西渝州科技职业学院，江西新余338029）摘要：半固态挤压铸造是集半固态加工与挤压铸造为一体，利用半I古I态浆料的流变性能进行充型并在压力作用下凝固成形的一种材料加工新技术。本文介绍了直接挤压铸造与间接挤压铸造工艺特点，在此基础上着重介绍了铝合金炮弹壳体的半固态流变挤压铸造工艺。关键词：半固态；直接挤压铸造；间接挤压铸造；工艺特点；ThePresentStudyStatusofSemi-SolidSqueezeCastingLAIGuo-sheng（JiangxiYuzhouScientifican

2、dTechnologicalInstitute,Xinyu338029、JiangxiChina）Abstract:Thesemi-solidsqueezecastingisanewnetshapeformingprocess,itisacombinationofthesqueezecastingandsemi-solidforming.Informingprocess,moldingiscompletedbytheexcellentrheologicpropertiesofthesemi-solidslurry,andtheso

3、lidificationisearnedonbymeansofpressure・In（hispaper,thedirectandindirectprocesseshavebeenmainlyintroduced.Finally,wepresentedacannonballshellsrhco-squcczccastingprocess・KeyWords：semi-solid；directsqueezecasting；indirectsqueezecasting；processfeatures；引言半固态成形作为一种新型、先进的工艺

4、方法，它具有充型平稳、制件致密性高、対模具的热冲击小、力学性能高、生产成本低等特点。在汽车、通信、计算机等领域，以及航空、航天、国防等尖端领域都将有广阔的应用前景，将推动工业向轻量化、高性能。环保型方向发展。本文对半固态流变挤压铸造技术的原理，分类及其工艺特点进行了简单介绍。在此基础上，曹重介绍了铝合金炮弹壳体的流变挤压铸造试验。初步获得了铝合金半固态流变挤压铸造工艺。对推动流变成形技术的工业应用具有重要的应用价值。1半固态挤压铸造原理半固态挤压铸造是将半I古I态流变制浆与挤压铸造结合起来，利用固液共存的非枝品半固态浆料（坏料）具

5、有的特性进行成形的方法。该技术的主要思路是：将熔炼合格的合金液以高于液相线的温度浇入制浆室，制备具启良好流变特性的半固态浆料来进行浇注。这种半固态浆料在重力作川卜•充满型腔，随后利用挤压机构对型腔内的半固态浆料施加压力，并保持一段时间，使其完全凝固后卸压开模，辅以必要的示处理（如热处理），最终得到内部致密、性能良好的近净成形零件。在整个过程中，半固态浆料的制备是核心和基础，如果半固态浆料的质量达不到要求,就会出现充型不完整、液相偏析等缺陷。而半固态浆料的流变性能决定了流变充型效果，也决定半固态挤压的效果影响，进而影响挤压铸件的机械

6、性能⑴。所以半固态浆料直接成形的关键技术之一是如何快速获得与触变成形中重熔加热后相近的半固态组织⑵。2半固态挤压铸造工艺F1前，合金半固态成形的工艺方案主耍分流变成形和触变成形两大类。在较长时期内，触变成形将占有绝对优势。但近年来，流变成形也正在成为普遍关注的热点。与触变成形相比，它具有流程短、材料损失少、节能低耗、生产效率高等特点，成为降低生产成本的主攻方向，具有较好的工业应用前景。流变挤压铸造对浇入铸型型腔的半固态浆料施加较高的机械压力，并使其成形和凝I舌I,从而获得铸件。它可以分为两类：直接冲头挤压铸造(directsque

7、ezecasting)和间接冲头挤压铸造(indirectsqueezecasting)。2.1直接冲头挤压铸造直接冲头挤压铸造类似于金属液态模锻，充型压力直接施加于半固态浆料的整个液面上，没有浇注系统，充型合金液凝周速度快，所获得的铸件组织致密、晶粒细小。适合于生产形状简单、对称结构的铸件，如活塞、卡钳、主气缸等⑶。直接冲头挤压铸造工艺存在的主要问题是⑷：(1)浇入到型腔内的半固态浆料必须精确定量。(2)要求铸件向冲头方向单向凝固，以保证压力有效传递。(3)在提高生产率及制造形状复杂铸件方血存在一•定困难。(4)挤压铸造金属模具

8、要由高质量的模具钢制造，而且耍求壁厚足够人。(5)控制冲头的插入过程，使合金液以层流的形式向上移动，避免氧化夹渣等缺陷。2.2间接冲头挤压铸造间接冲头挤压铸造工艺类似丁•压铸，也釆用成形冲头，充型压力通过浇道传递给充型合金液，半固态浆料通过浇道引入