科创中国

新材料技术

半固态成形是上世纪末发展起来的一种新工艺，原理是:在金属的凝固过程中采用某些特殊工艺使枝晶破碎、球化,保留分散的颗粒状组织形态,这样的显微组织在固相率达到 60%时仍具有一定的流动性,具有这种特殊结构的部分凝固金属具有高粘度浆体的特性,并可用传统的铸造工艺如压铸成形,或在高固相含量时通过压力加工工艺成形。

哈尔滨工业大学（威海）在半固态成形技术进行了深入地研究，尤其是在铝合金半固态成形技术方面，首次提出并实现了直接加热-等温处理制备半固态组织的技术，可以不经熔化、无需事先预变形直接获得良好的半固态组织（图 1 所示为用该方法制备的 7A09 超硬铝合金的半固态组织），针对复杂形状锻件的半固态成形问题，从成形工艺的确定、成形过程数值模拟、锻造成形模具设计等方面也进行了深入的研究，并获得了良好的成形效果，（图2 所示为某叶轮的精密锻件）。可见，坯料充满模腔，制件轮廓清晰、表面质量好。经过金相分析和性能测试，制件的性能达到了技术要求。该方法生产效率高、节省材料、制件质量高，尤其适合于复杂形状锻件的批量生产

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