半固态合金压铸

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半固态合金压铸
# D* }# @5 ?1 ?3 E半固态合金同全液态和全固态合金相比，其物理性能有两个特点。一是这种半固态合金的固态组分超过50 %之后，随着固态组分的增加，其粘度急剧增加。而对未经搅拌的合金来说，固态组分超过15 %左右之后，其粘度就随固态组分的增加而急剧增加。二是这种受激烈搅拌的合金具有搅溶性。
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+ W, D6 x- @- K7 k  ~5 `  M; T# \+ `2 x正是由于这种受激烈搅拌的半固态合金具有这种特殊的物理性能，所以它的铸造性能优良，在固态组分比较高的情况下，它的流动性还相当好，比起全液态合金并没有严重下降。另外，补缩性能也比较好，一方面其本身收缩量已减少，另一方面还可通过液2固两相同时流动而补缩。又由于这种合金具有搅溶性，因此用于成型时受到很大剪切作用的压铸和挤压工艺是比较合适的。比起全液态合金，半固态压铸更有其独特之处。
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: f) V  x1 r2 Y4 [4 X5 A# `* }3 U一是全液态合金操作起来很不方便，这对改善工作条件和提高机械化和自动化程度都是个障碍，而半固态合金只是在成型时才表现出象流体一样的特性，在成型之前可以象固态一样搬运，这对组织高度机械化和自动化生产非常有利。二是半固态合金压铸时，铸型受热状态得到很大改善。一个原因是合金本身的温度降低了，所含热量已较少，半固态金属从压铸到完全凝固所需要散出的热量仅为过热状态金属的一半左右。另一个原因是半固态合金进入型腔的模式不同，不流淌，紊流程度又低，基本上可达到全壁厚充填，对铸型的热冲击很低，铸型寿命得到提高。因此，半固态压铸对高熔点合金很有应用前景。
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半固态合金也为以铸造方法制造金属基复合材料提供了有利条件。在半固态合金受激烈搅拌时加入非包覆非金属颗粒以制备复合材料是一种比较简便的方法。由于半固态合金存在固态初晶，可以防止非金属颗粒的浮沉或凝聚，分布比较均匀。另外，非金属颗粒受到激烈搅拌、摩擦，表面得到活化，使其和基体合金结合紧密。
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8 L9 H/ x. H) S+ Z尽管半固态合金铸造的概念在70 年代初就为M.C. Flemings 等人所提出[5 ] ，但到目前为止半固态合金浆料如何有效地制取并进行成型还是个问题[6 ，7 ] 。应用起来受到限制，材料选择受到限制，对工艺规范要求十分严格。特别是固、液相分数要精确控制，其偏差要求在±3 %的范围内。为了达到半固态压铸的工艺要求，工艺装备设计是个关键。H. Peng 等[6 ]提出了流变成型工艺(Rheomolding) ，原理是将液态金属送入特殊设计的压射成型机筒中，由旋转的螺旋装置施加剪切而使之冷却成为半固态浆料，达到工艺要求后进行压铸成型，一台机器完成两个工序(生产浆料和压铸) 。温度控制是个关键。N. Bradley 等人[8 ] 提出了触变成型工艺(Thixomolding) ，它是将固态镁金属粒或碎屑送入螺旋压射成型机中，在加热和受剪切的情况下，金属变成浆料并压铸成型。该工艺多了一个切碎工序。

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这个工艺很好.按工艺要求通常压铸厂很难做到.但我在1977年就根据工艺要求的厡理,经过自己试验,应用于生产.可提高成品率10%以上.但不用那么多设备,土办法.这种工艺只适合结晶温度宽的铝合金.