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半固态加工成形的特点《资讯》

发布时间:2020-08-17 12:09:10 阅读: 来源:电子烟厂家

2017-05-21 14:28:37来源: 贤集网

半固态金属加工是金属在凝固过程中,进行强烈搅拌或通过控制凝固条件,抑制树枝晶的生成或破碎所生成的树枝晶,形成具有等轴、均匀、细小的初生相均匀分布于液相中的悬浮半固态浆料,这种浆料在外力的作用下,即是固相率达到60%仍具有较好的流动性。可以利用压铸、挤压、模锻等常规工艺进行加工成形,也可以用其他特殊的加工方法成形为零件。这种既非完全液态,又非完全固态的金属浆料加工成形的方法,被称为半固态金属加工技术(Semi-SolidMetalFormingorSemi-SolidMetalProcess,简称SSM)。

1)半固态成形的主要优点

①应用范围广泛,凡具有固液两相区的合金均可实现半固态成形。可适用于多种成形工艺,如铸造、挤压、锻压和焊接。②SSM充型平稳、无湍流和喷溅、加工温度低,凝固收缩小,因而铸件尺寸精度高。SSM成形件尺寸与成品零件几乎相同,极大地减少了机械加工量,可以做到少或无切屑加工,从而节约了资源。同时SSM凝固时间短,从而有利于提高生产率。③半固态合金已释放了部分结晶潜热,因而减轻了对成形装置,尤其是模具的热冲击,使其寿命大幅度提高。

④SSM成形件表面平整光滑,铸件内部组织致密,内部气孔和偏析等缺陷少,晶粒细小,力学性能高,可接近或达到变形材料的性能。⑤应用半固态成形工艺可改善制备复合材料时非金属增强相的漂浮、偏析以及与金属基体不润湿的技术难题,为复合材料的制备和成形提供了有利条件。⑥与固态金属模锻相比,SSM的流动应力显著降低,因此SSM模锻成形速度更高,而且可以成形十分复杂的零件。

2)半固态加工材料的组织特点

采用常规铸造方法,在合金熔体凝固早期,形核和长大的晶粒是可以自由移动的。但是,如果晶粒进一步长大成为大的枝晶后,它们将形成相互交错的枝晶网,那么晶粒间的相互移动就变得困难了,从而得到典型的枝晶组织;在半固态加工的金属凝固过程中,由于进行了强烈搅拌,破碎所生成的树枝晶,或通过控制凝固条件,抑制树枝晶的生成。从而凝固组织中的一次相具有等轴、均匀、细小的近球形。

3)半固态加工成形后的力学性能

由于半固态加工成形零件的组织,即初生一次相具有均匀、细小、近球形。因此,成形后的零件的力学性能也高。可看出半固态加工成形技术的优越性。如,经过触变成形的A356铝合金,在T6热处理状态,比经过普通砂型铸造所得的铝合金具有更优良的力学性能,其力学性能接近锻件的力学性能。

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