材料制备新技术(许春香)__第四章_半固态金属加工技术资料.ppt

材料成型及控制工程教研组 第4章 半固态金属加工技术 第4章 半固态金属加工技术 第4章 半固态金属加工技术 第4章 半固态金属加工技术 第4章 半固态金属加工技术 第4章 半固态金属加工技术 第4章 半固态金属加工技术 第4章 半固态金属加工技术 第4章 半固态金属加工技术 第4章 半固态金属加工技术 第4章 半固态金属加工技术 第4章 半固态金属加工技术 第4章 半固态金属加工技术 第4章 半固态金属加工技术 第4章 半固态金属加工技术 第4章 半固态金属加工技术 第4章 半固态金属加工技术 第4章 半固态金属加工技术 第4章 半固态金属加工技术 第4章 半固态金属加工技术 第4章 半固态金属加工技术 第4章 半固态金属加工技术 第4章 半固态金属加工技术 第4章 半固态金属加工技术 表4-1 半固态金属触变压铸机的选择 表4-2 典型的标准压铸机与半固态触变压铸机性能参数的比较 表4-3 几种铝合金在不同加工状态下性能对比表 图4-25 低过热度浇注和弱电磁搅拌式流变压铸示意图 1—熔化炉；2—合金液；3—电磁搅拌器；4—半固态合金浆料；5—坩埚； 6—加热；7—压铸机压射；8—压铸；9—压铸型腔；10—压铸机 图4-26 半固态SnPbl5合金浆料直接轧制工艺原理示意图 1—主轧辊；2—硅橡胶面；3—流变器；4—半固态SnPbl5合金浆料；5—销钉； 6、8—张紧轮；7—硅橡胶带； 9—支撑辊； 10—杠杆； 11—校直点； 12—合金薄带； 13—驱动轮； 14—弹簧秤；15—载荷调节螺母 （a) 双轮牵引式薄板坯连铸机 （b) 带轮牵引式薄板坯连铸机 图4-27 半固态铝合金薄板坯连铸工艺原理示意图 (a)浇注 (b)搅拌 (c)浆料输送和轧制 图4-28 半固态钢铁浆料轧制过程示意图 1—浇口；2—电磁搅拌器；3—搅拌室；4—水冷轧辊 坯料规格 42/ 54N型 66/ 84N型 105/ 140N型 180 /220N型 直径 / mm 长度 / mm 重量 / kg 最大压射力 bar① 动态 静态 动态 静态 动态 静态 动态 静态 63.5 120~200 1~1.6 1060 2600 76.2 130~220 1.4~2.5 800 2000 1200 2700 88.9 140~230 2.2~3.6 850 1900 101.6 150~250 3~5.2 700 1580 920 2200 114.3 170~300 4.4~8 700 1650 127 180~340 6~11 600 1300 800 2000 139.7 200~370 8~15 480 1150 700 1750 152.4 220~400 10~19 70 1400 ①1bar=10kpa 压铸机性能 参数 标准型 OL-320 半固态压铸型 OL-320 标准型 OL-700 半固态压铸型 OL-700 最大动态射压力/kN 177 224 277 444 最大增压射压力/kN 345 395 669 745 冲头行程 /mm 400 650 600 835 冲头直径 / mm 50~90 50~80 70~120 80~105 坯料长度 / mm ≈160 ≈220 坯料直径 /mm 50.8~76.2 76.2~101.6 学习的目的与要求： 通过本章的学习，帮助学生理解和掌握半固态金属成型技术的基本原理，半固态浆料的制备、贮存和运输；典型的两大类半固态金属成型方法、特点及应用范围；是学生基本熟悉工厂的生产特点、工艺布置、设备布置、主机设备等；全面的认识和了解半固态加工的工业化应用状况和发展前景；为将来走向工作岗位打下良好的基础。 4.1 半固态金属加工技术概述 半固态金属成形就是对处于半固-半液状态的金属进行加工成形，是一种介于金属的液态成形（如铸造、铸轧等）和金属的固态成形（如挤压、轧制等）之间的新的加工成形方法。 4.1.1 半固态金属成形基本原理 在金属凝固过程中对其施加强烈搅拌，以抑制和充分破碎树枝状初生相的形成和长大，在一定温度和时间条件下，获得一种液态金属中均匀的悬浮着一定球状初生相的固-液相共存的混合浆料（固相组分一般在50%左右）。 优势： 均匀细晶组织、提高性能、缩短加工工序、节约能源、提高模具寿命 第4章 半固态金属加工技术 半固态金属的金属学和力学特点： 1）溶质元素的局部浓度不断变化； 2）宏观流动变形抗力很低；