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    半固態配件工藝特性與發展前景

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    半固態配件工藝特性與發展前景

    2021-03-24

      (1) 工藝特性再認識

      半固態配件加工獲得的組織,既不是鑄造的枝晶組織,也不是鍛造的變形組織,而是具有變形組織特性的非枝晶組織。因此,使材料力學性能得到明顯提高和改善。突破了鑄造工藝的局限性,孕育著鑄造工藝大的變革,大的進步,這是其一。其二,對于鍛造工藝來講,降低成形力,即進入塑性變形狀態的流動極限。

           半固態配件漿料或坯料,當不受力時,具有保持外部形狀的固態特性,但在受力后,“剪切變稀”效應使其象液體一樣,具有粘性流動充填特性。這就使鍛造材料,對于任何復雜制件,均可以實現一次精密成形,這是超塑性鍛造或等溫鍛造無法比擬的。

      很明顯,半固態配件工藝融合了鑄造工藝和鍛造工藝的優勢,成形流動應力低,無枝晶似塑性變形組織。

      (2) 半固態配件加工工藝進展

      再認識半固態配件加工經過約3個階段發展,至今已40多年了,但仍處在發展的初期。其表現在西方發達國家,對該工藝熱情逐減,亞洲國家,尤其在中國,研究熱情持續高漲,但離大規模工業應用,還有相當的距離。因此,對半固態配件加工技術發展思想和軌跡,進行回顧和思考,是必要的。


    半固態配件


     ?、倏茖W性:半固態配件是合金存在的一種形式,與固態和液態一樣,有其本身的屬性。固態利用塑性變形充填,且具有不可恢復的特性;液態利用其良好的流動性充填,而后凝固,從而實現制件成形;半固態,則利用“剪切變稀”特性充填,而后凝固塑性變形復合,實現制件成形。顯然液態、半固態和固態,乃是合金3 種狀態,均屬于合金在不同溫度下的流變學行為。因此,3種加工方法,處于同等的科學位置。

     ?、诩夹g性:鑄、鍛工藝是兩種古老、成熟的工藝,盡管出現諸多特種工藝,亦是兩種工藝的發展和完善。半固態配件加工的出現,不僅時間晚,而且視之為鑄鍛工藝的一種補充。這樣半固態配件加工的研究和應用,自然地納入了鑄或鍛發展的軌道。需要制件具有高完整性、高可靠性時,半固態配件技術才能顯現出其競爭優勢。

     ?、蹜眯裕喊牍虘B配件加工涉及問題大大超過鑄、鍛工藝。這里有制漿( 制坯)、漿液( 坯料) 保存、運輸;成形設備及工藝參數,品質標準及過程控制等問題。特別是生產規模上不去,效益難以顯現。因此,半固態配件加工進入生產領域, 面臨諸多困難。

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