材料加工新技术（金属）-陈浩.doc

材料加工新技术（金属）-陈浩.docZhengzhouUniversity材料加工新技术(金属)院系:材料科系与工程学院专业: 材料学学生姓名: 陈浩学号: 201112192166提交日期:2012年1月2号铝合金半固态成型技术所谓半固态金属加工技术即在金属凝固过程中,进行剧烈搅拌,将凝固过程中形成的枝晶打碎或完个抑制枝晶的生长,然后直接进行流变铸造或制备半固态坏锭后,根据产品尺寸下料,再重新加热到半固态温度,然后进行成形加工。这就是20世纪70年代初由美国麻省理工学院FlemingsMC教授等开发出的半固态金属成形工艺。目前半固态金属形成应用最成功和最广泛的是铝合金,原因是铝合金的用途极其广泛,熔点较低,具有较宽的凝固温度区间,十分适合制备半固态材料。铝合金的半固态加工技术主要有三道工序:半固态坏料的制备、二次重熔和触变成形。触变成形作为半固态加工技术的最后道工序,是影响半固态成形件组织和性能的关键工序,直接影响着半固态成形件的组织和性能。半固态金属成形技术可以满足现代汽车制造业对有色合金铸件高致密度、高强度、高可靠性、高生产率和低成本等要求,因此备受汽车制造厂商及零部件配套生产厂商的重视。目前,在工业上应用的半固态金属触变成形方法主要有:半固态压铸,半固态挤压,半固态模锻和半固态压射成形等一、铝合金半固态成形加工技术的理论半固态金属加工技术是在20世纪70年代才发展起来的一种金属成形新工艺,它将搅拌法制造的非枝晶半固态金属坯料,经再次加热到半固态进行挤压或压铸成形。由于半固态金属在成形前已是固液两相共存,易于均质变形,且高粘度的半固态浆料可以在填充时不发生紊流而平稳充型,同时半固态金属坯料的初生相为球状而使变形抗力显著下降,使铸件的加工性能和内在质量都优于常规铸件;该工艺还可以制造近终形制品。因此半固态触变成形工艺在国内外得到了广泛的应用。新型的成形技术一半固态成形技术(SSM)是一种近终成形(-shape)的成形工艺。与传统的成形工艺相比,它有一系列突出的优点:成形温度低,成形件力学性能好,并较好地综合了固态金属模锻与液态压铸成形的优点。半固态金属成形应用范围广泛。成形件加工余量少;节约能源,凝固时间短,极大的提高了生产率。该成形方法对成形装置,尤其是模具的热冲击小,可大幅度提高模具寿命。成形件表面平整光滑,铸件内部组织致密,内部气孔、偏析等缺陷少,晶粒细小,力学性能高O半固态成形A356铝合金零件经T6热处理后,其力学性能可达:ob》320Mpa,6112%。后桥支承座样件全部通过45万次疲劳台架试验。要实现半固态成形,首先要制备具有非枝晶组织的半固态合金浆料,除最先采用的机械搅拌法外,还有电磁搅拌法、超声振动搅拌法、应变激活法、喷射沉积法、紊流效应法及液相线法等。目前已进人工业应用的主要是电磁搅拌法和应变激活法,其他方•法都还处在试验阶段,尚未投入工业应用。在制备方法的发展方面,主要是对金属液凝固过程中提供搅拌力的方式的改进。,由美国麻省理工学院Flemings等人在上世纪70年代初开发。其工作原理为:在搅拌室内金属液凝固过程中用搅拌棒进行强烈搅拌,充分打碎已经凝固的树枝状晶体,形成颗粒状固相均匀分布在液相中的非枝晶半固态浆料。该方法的装置结构复杂、造价较高、产量不大,,