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半固態配件金屬成形技術介紹

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半固態配件金屬成形技術介紹

2021-04-14

       半固態配件金屬加工(Semi-Solid Metal Process or Semi-Solid Metal Forming簡稱為SSM)是近年來金屬加工技術研究的熱點。半固態配件技術有一系列特點,突出的是半固態配件材料的觸變性,成形的零件精度高、質量好,能與凈近成形或凈終成形(Near-net-shape)接軌。

       半固態配件金屬成形技術,就是金屬在凝固過程中,進行劇烈攪拌,或控制固-液態溫度區間,得到一種液態金屬母液中均勻的懸浮著一定固相組分的固液混合漿料(固相組分甚至可高達60%)。這種半固態配件金屬漿料具有流變特性,即半固態配件金屬漿料具有很好的流動性,易于通過普通加工方法制成產品。采用這種既非完全液態,又非完全固態的金屬漿料加工成形的方法,就稱為半固態配件金屬成形技術。

      半固態配件成形的特點

  與普通的加工方法相比,半固態配件成形具有許多優點:

  1.應用范圍廣泛,凡具有固液兩相區的合金均可實現半固態成形??蛇m用于多種成形工藝,如鑄造、擠壓、鍛壓和焊接。


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  2.SSM充形平穩,無湍流和噴濺,加工溫度低,凝固收縮小,因而鑄件尺寸精度高。SSM成形件尺寸與成品零件幾乎相同,極大地減少了機械加工量,可以做到少或無切屑加工。SSM凝固時間短,有利于提高生產率。

  3.半固態配件合金已釋放了部分結晶潛熱,因而減輕了對成形裝置,尤其是模具的熱沖擊,使其使用壽命大幅度提高。

  4.SSM成形件表面平整光滑,鑄件內部組織致密,內部氣孔、偏析等缺陷少,晶粒細小,力學性能高,可接近或達到變形材料的性能。

  5.應用半固態配件成形工藝可改善制備復合材料中非金屬材料的漂浮、偏析以及與金屬基體不潤濕的技術難題,這為復合材料的制備和成形提供了有利條件。

  6.與固態金屬模鍛相比,SSM的流動應力顯著降低,SSM模鍛成形速度更高,可以成形十分復雜的零件。

  7.節約能源。按生產單位重量零件為例,半固態配件成形與普通鋁合金鑄造相比,節能35%左右。

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