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半固态配件金属成形技术介绍

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半固态配件金属成形技术介绍

2021-04-14

       半固态配件金属加工(Semi-Solid Metal Process or Semi-Solid Metal Forming简称为SSM)是近年来金属加工技术研究的热点。半固态配件技术有一系列特点,突出的是半固态配件材料的触变性,成形的零件精度高、质量好,能与净近成形或净终成形(Near-net-shape)接轨。

       半固态配件金属成形技术,就是金属在凝固过程中,进行剧烈搅拌,或控制固-液态温度区间,得到一种液态金属母液中均匀的悬浮着一定固相组分的固液混合浆料(固相组分甚至可高达60%)。这种半固态配件金属浆料具有流变特性,即半固态配件金属浆料具有很好的流动性,易于通过普通加工方法制成产品。采用这种既非完全液态,又非完全固态的金属浆料加工成形的方法,就称为半固态配件金属成形技术。

      半固态配件成形的特点

  与普通的加工方法相比,半固态配件成形具有许多优点:

  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。


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  2.SSM充形平稳,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。SSM凝固时间短,有利于提高生产率。

  3.半固态配件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,使其使用寿命大幅度提高。

  4.SSM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,可接近或达到变形材料的性能。

  5.应用半固态配件成形工艺可改善制备复合材料中非金属材料的漂浮、偏析以及与金属基体不润湿的技术难题,这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,SSM模锻成形速度更高,可以成形十分复杂的零件。

  7.节约能源。按生产单位重量零件为例,半固态配件成形与普通铝合金铸造相比,节能35%左右。

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