半固态加工技术及应用

金属半固态成形作为 2 1世纪一种近净成形新技术 ,愈来愈引起人们的广泛关注。为了推动该技术在我国工业中应用 ,从理论研究、坯料制备、二次 (重熔 )加热、成形工艺、国外应用的最新进展及发展趋势等方面进行了分析和讨论 ,指出半固态加工技术在我国汽车、电子和军工等领域潜在的应用前景 ,并阐明应采取的对策。

半固态金属成形研究的新进展、工业应用及其思考

对半固态成形技术近10多年来国内外研究新进展进行评述,包括半固态成形下流变学和塑性变形、制坯(浆)中的非枝晶化机制、工业应用技术中几个问题,并认为:半固态成形技术理论研究与国外相当,但应用滞后;应该重视制坯技术的原创新研究,使半固态技术向着高效、优质和低成本发展;重视高校、科研院所和工厂合作研究,对一些阻碍技术应用的瓶颈问题,组织攻关;注意引用和吸收国外先进的工艺技术和设备,尽快在我国某些厂家应用,以吸引更多厂家参与,促进半固态技术在我国的研究和应用。

SiC_p/2024复合材料半固态坯二次加热组织的研究

研究了用于触变成形的SiCp/2024复合材料的二次加热组织及其影响因素.结果表明,对SiCp/2024复合材料的二次加热中最佳工艺参数为:重熔温度在590-600℃之间,保温时间为5～10min.SiCp/2024复合材料在局部重熔过程中具有较高的稳定性,随温度的提高和保温时间的增加,球形固相颗粒尺寸增加很小.5%SiCp/2024复合材料在590℃时的晶粒粗化速率常数为27 45μm3/s,15%SiCp/2024复合材料和25%SiCp/2024复合材料在590℃时的晶粒粗化速率常数分别为12 54μm3/s和6 89μm3/s,均小于基体合金的晶粒粗化速率常数59 56μm3/s.

2A12/SiC_p陶瓷基复合材料伪半固态触变成形研究

在粉末冶金的基础上,结合半固态金属加工技术和21世纪陶瓷基复合材料成形的发展趋势,从而提出了陶瓷基复合材料伪半固态触变成形工艺,并且应用该工艺将2A12铝合金粉末和基体SiC颗粒按不同比例混合而得到的复合材料制备出卫星角框架制件。通过金相分析、拉伸等试验,证明了用该工艺成形陶瓷基复合材料是可行的。结果表明,该工艺成形的零件微观组织比较均匀,硬度比较高并且具有一定的塑性,为陶瓷复合材料以及高熔点材料在更多领域中的应用起到推进作用,同时为该工艺的进一步研究奠定了基础。

SiC_P/2024复合材料在半固态下流变行为的研究

采用半固态等温压缩试验和金相显微镜等方法和手段,对SiCp/2024复合材料在半固态下流变行为进行了研究。结果表明,SiCp/2024复合材料在半固态下压缩时的流动应力随试验温度的提高而显著下降;当压缩时间较短时,复合材料的压缩应力比未增强合金小,当压缩时间较长时,压缩应力大于未增强体合金,且其具有伪塑性体的特性。

21世纪最具发展前景的近净成形技术——半固态加工

就半固态加工技术的制坯机制、半固态充填流变学、高压下结晶凝固和力学成形理论进行了讨论,在此基础上, 就目前流变成形和触变成形的工艺过程、特点以及应用前景作了分析,指出由于半固态加工与其他成形工艺相比具有许多 优势,是一种潜在的、正逐步为世人认识的最具发展前景的近净成形技术之一。

陶瓷基复合材料伪半固态触变成形

半固态材料具有触变性和优良的组织结构,即成形零件质量好,力学性能与锻件的力学性能相近,成形零件的尺寸和精度能达到净近成形或净终成形,而传统陶瓷的制备主要根据粉末冶金方法通过成型和烧结工序完成。综合半固态金属加工技术、粉末冶金以及21世纪陶瓷成形发展的方向,提出了一种新型成形方法—伪半固态触变成形,从而为陶瓷复合材料以及高熔点材料在更多领域的应用起到了推进作用。

Al/SiC_p陶瓷基复合材料伪半固态触变成形

在粉末冶金的基础上 ,结合半固态金属加工技术和陶瓷成形的发展 ,提出陶瓷基复合材料伪半固态触变成形工艺并且以SiCp为基体 ,Al[φ(Al) =3 0 % ]为增塑相 ,通过该工艺成形卫星角框架制件。结果表明 ,该工艺成形的零件微观组织比较均匀 ,HV可达 6.43GPa ,应变ε约为 0 .5 % ,抗拉强度约为 3 0 0MPa ,为陶瓷复合材料以及高熔点材料在更多领域中的应用起到推进作用。

半固态金属塑性加工力学的研究进展

从理论研究的角度论述了半固态塑性加工力学的发展概况 ,并阐述了其在发展中所遇到的障碍 .随着现代科技手段的运用 ,半固态塑性加工力学必将日趋完善 ,走向成熟 .

陶瓷基复合材料伪半固态触变成形及其在卫星角框件中的应用

提出了陶瓷基复合材料伪半固态成形工艺,并应用该工艺制备了30％(体积分数)Alp／SiCp复合材料卫星角框件。通过金相分析、拉伸等实验方法验证该工艺的可行性。结果表明,该工艺成形的零件微观组织比较均匀;硬度较高,HV可达到6.43GPa;应变(ε)约为0.5％;抗拉强度(σt)约为300MPa。

固—液态塑性加工技术的新进展

固-液态塑性加工是一种具有省力、节能节材、能一次成形为接近成品形状的制做高质量制件的塑性加工新技术，它目前正越来越多地受到重视。介绍近年来有关该技术的研究、开发与应用方面的新进展。

半固态金属加工(SSP)分类及新发展

半固态金属加工与固态加工、液态加工，同属金属加工一大领域。由于半固态金属具有特殊属性，即加工温度低（与液态加工比）、变形抗力小（与固态加工比），为高效、低耗实现金属热精密成形提供了一种现实可能。本文就半固态金属加工所涉及的工艺方法进行分类评述，以期推动其理论研究和工业应用，并获得长足的进展。

固液挤压下陶瓷粒子增强铝基复合材料组织特点及其形成机制

本文使用接触反应法制备ＴｉＣｐ／ＬＹ１２复合材料熔体，然后经固液挤压直接制取复合板材与棒材。使用背散射扫描电镜对Ｔ６处理后的复合板材组织特点进行观察，揭示了颗粒的分布特征、基体组织特点及其成因。

液态模锻与分层制造技术

以航天巡航导弹的成形工艺为研究对象,结合液态模锻与分层制造,提出逐层浇注—累积液锻成形技术。研究表明,分层制造的层厚愈薄愈好,而逐层浇注—累积液锻的层厚受层间结合影响,一般在保证层间结合为冶金结合的前提下,选取较小的厚度为佳;通过高径比为1.8的筒形薄壁件成形实例说明,当层数为3,层厚为44mm,模具温度460℃,浇注温度780℃,加压前停留时间为4s,施加压力为800kN(比压为212.6MPa),保压时间为5s时,获得了很好的冶金结合效果,其抗拉强度σb=378MPa,延伸率δ=8.6%,接近锻件,远高于铸件。

液态正挤压工艺试验研究

液态挤压是在液态模锻基础上发展起来的管材成形方法。本文给出了液态正挤压过程的实质、管材成形模具和工艺参数、试验结果及其分析,为完善和推广该工艺提供了依据。

液态模锻钢平法兰裂纹扩展的研究

观察和分析了液态模锻钢平法兰热裂纹的形貌与组织特征.发现裂纹一旦形成,其扩展经历四个阶段,表现为裂纹开展面上具有四个明显的特征区、裂纹的扩展程度与钢液质量。

硅线石/2024液态挤压成形件的摩擦学特性

以２０２４铝合金为基体，使之与硅线石颗粒搅融混合成均匀浆料，经半固态挤压成形，获得一种新型的复合材料制件。对它进行摩擦磨损性能测定后发现，虽然增强体硅线石颗粒是直接从矿石开采获得的，但由于采用搅融混合半固态挤压新技术，其耐磨性明显高于ＺＱＳｎ６－６－３铜合金。为此，对其摩擦学特性进行了研究，以便为硅线石颗粒作为一种廉价的增强剂应用提供依据。

硅线石颗粒／LY12复合材料摩擦磨损性能研究

采用搅融混合－半固态挤压方法，复合成形硅线石颗粒／ＬＹ１２复合材料，并对其进行了摩擦学性能测定。通过对摩擦形貌的扫描电镜、Ｘ射线分析，研究了材料的摩擦磨损机理。同ＺＱＳｎ６－６－３材料摩擦学性能相比较，表明硅线石颗粒／ＬＹ１２复合材料具有广泛的应用前景。

第三组元对爆炸压实CuCr合金性能的影响

采用机械合金化工艺由Cu、Cr及添加第三组元素粉按一定质量比合成CuCr及CuCrM (M =W ,Fe)预合金粉 ,尔后用爆炸压实工艺制备电触点材料CuCr合金。着重研究了第三组元对爆炸压实的CuCr合金性能的影响。结果表明 ,添加W提高爆炸压实的CuCr合金的密度 ,添加Fe稍微降低其密度 ;添加W或Fe都能显著提高CuCr合金硬度 ,并且添加Fe提高得更明显 ;添加W或Fe都会显著降低CuCr合金的电导率 。

液态模锻结晶凝固理论的研究

液态模锻结晶凝固理论的研究哈尔滨工业大学（１５０００１）罗守靖，霍文灿，何绍元１引言液态模锻兼有铸造和热模锻工艺特点，其自身理论亦是热和力的复合，指导其液态模锻开发和应用。液态模锻的结晶凝固，是在高压下进行，存在许多复杂现象，引起众多学者的研究和探讨...