铝合金半固态流变铸锻成形工艺及机制研究
铝合金的半固态流变精密成形对复杂高性能制件的加工制造有重要意义。本文在传统液态铸造、固态锻造的基础上，借鉴半固态加工和铸锻联合工艺的优势，提出轻合金半固态流变铸锻成形工艺，并设计制造了实现该工艺的装备。利用该工艺能够在同一副模具中实现轻合金的半固态流变压铸和半固态锻造，兼顾制件的控形和控性。以A356铝合金为试验材料，通过工艺试验，得出其最佳的工艺参数如下，半固态浆料的浇注温度为610℃，半固态压铸的压射压力为40MPa，压射速度为90mm/s，铸锻间隔时间为10s。相比液态压铸，半固态压铸制的抗拉强度略低，但伸长率有较大幅度的提升，且内部气孔、缩孔缩松等缺陷大大减少；半固态铸锻能进一步提升制件的伸长率，由9.4％提高到14.7％，但对抗拉强度影响不大。本文还对半固态铸锻成形的机理做了初步探索，认为半固态锻造的变形机制主要为液相流动和液相包裹固相流动，液相包裹固相流动导致半固态球晶组织取向分布，球晶本身没有发生塑性变形，这是制件强度没有变化而伸长率得以提高的内在原因。
半固态流变成形 铸锻成形工艺 力学性能 铝合金
张磊 董选普 王文俊 王飞 王婷 李建军
华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室,武汉(430074)
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2011-09-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）