一种时变控制半固态成形工艺 .pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN107199321A

(43)申请公布日2017.09.26

(21)申请号CN201710408662.6

(22)申请日2017.06.02

(71)申请人重庆大学

地址400044重庆市沙坪坝区沙正街174号

(72)发明人孟毅易雨诗周慧敏李茜周建城

(74)专利代理机构重庆博凯知识产权代理有限公司

代理人李海华

(51)Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种时变控制半固态成形工艺

(57)摘要

本发明公开了一种时变控制半固态

成形工艺，将预先制备好的合金坯料加热

至高于固相线温度40‑60℃并保温

20‑60s，得到具有球状组织的半固态浆

料，此时液相体积分数为25‑35%；将得

到的半固态浆料放入模具中，使模具下模

温度跟半固态浆料一样，而上模温度控制

为300‑350℃，以1.0‑2.0/s的应变速率进

行首段成形，直到真应变达到0.4‑0.5；首

段成形后自然冷却，待液相体积分数降低

到10‑15%时，再按模具成形工艺进行次

段成形以达到需要的变形程度。本发明能

够解决现有半固态成形工艺存在的固液相

分离造成的镁合金半固态成形制件组织的

不均匀性和质量的不可靠性。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种时变控制半固态成形工艺,其特征在于,包括如下步骤:

1)首先获得待成形合金材料固相线和液相线,由此确定半固态温度区间;

2)将预先制备好的合金坯料加热至高于固相线温度40-60°C并保温20-60s,得到具有

球状组织的半固态浆料,此时液相体积分数为25-35%;

3)将步骤2)得到的半固态浆料放入模具中,使模具下模温度跟半固态浆料一样,而上

模温度控制为300-350°C,以1.0-2.0/s的应变速率进行首段成形,直到真应变达到0.4-

0.5;

4)首段成形后自然冷却,待液相体积分数降低到10-15%时,再按模具成形工艺进行次

段成形以达到需要的变形程度。

2.根据权利要求1所述的半固态成形工艺,其特征在于:步骤2)加热过程、步骤3)首

段成形、步骤4)冷却和次段成形均在真空或者惰性气体保护气氛下进行。

3.根据权利要求1所述的半固态成形工艺,其特征在于:步骤1)通过差示扫描热分析

方法获得待成形合金材料固相线和液相线。

4.根据权利要求1所述的半固态成形工艺,其特征在于:步骤2)的合金坯料按如下方

法预先制备,将初始材料通过近液相线模锻制坯工艺制备得到。

5.根据权利要求1所述的半固态成形工艺,其特征在于:步骤2)合金坯料加热在感应

加热熔炼炉中进行。

6.根据权利要求1所述的半固态成形工艺,其特征在于:所述合金材料为铝合金。

说明书

p技术领域

本发明涉及一种半固态成形工艺,尤其涉及一种时变控制半固态成形工艺,属于金属

半固态成形技术领域。

背景技术

半固态加工技术是充分利用金属合金材料在其半固态温度区间内呈现等轴球状组织

以及良好且可控的流动性和较小的变形抗力等特点,而建立的一种先进的近净成形

技术。该技术的应用对于提高金属材料的质量利用率和性能利用率、延长模具寿命、

节能减排等方面具有重要的作用。

目前,半固态成形工艺主要应用在汽车、电子产品、仪表等行业,零件尺寸较小,选用

的成形工艺多为半固态流变压铸或触变压铸,制件性能相对低,没有充分发挥半固态

成形的优势。而对于汽车、重型机械、武器装备上许多形状复杂的承重件,采用轻

质合金替代原钢质零件遇到的难题是采用压铸不能满足性能要求,采用固态锻造难

以成形。半固态模锻是解决这类零件最有前途的方法之一,但采用简单的固态锻造

的成形方法可能造成制件各部施压不均匀,导致相应的