半固态金属成形技术应用,本论文为免费优秀的关于固态论文范文资料，可用于相关论文写作参考。
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[摘 要]半固态金属成形是一种新型的金属加工工艺,本文介绍了半固态金属成形技术的特点及在国内外的发展和应用现状,并展望了半固态成形技术的发展方向和应用前景.
[关键词]半固态金属；触变成形；流变成形
[中图分类号]TG249
[文献标识码]A
[文章编号]1008-4738(2011)04-0111-02
1 半固态成形技术的特点
半固态加工,其工艺实质是在金属的凝固过程中,对其施以剧烈的搅拌、扰动、改变金属的热状态、加入晶粒细化剂或进行快速凝固,即改变出生固相的形核和长大过程,得到一种液态金属母液均匀的悬浮着一定球状初生固相的固一液混合浆料.利用这种浆料直接进行加工称为半固态流变成形；而将这种固一液混合浆料完全凝固成坯料,根据需要将坯料切分,再将切分的坯料重新加热至固液两相区而进行的成形加工称为半固态触变成形,这两种方法均称为金属的半固态加工,都是以半固态的形式充填模具形腔,可获得较高的力学性质和尺寸精度.目前半固态流变成形实际应用较少,半固态触变压铸和触变锻造是当今半固态成形的主要工艺方法.它具有以下特点：
a．生成细小的球状晶体,形变阻力小,便于成形；
b．利用半固态成形技术加工的铸件和锻件质地更均匀,致密性和强度和液态压铸和锻造相比都有所提高；
c．半固态锻造可使加工温度低,负载低,模具寿命更长；
d．半固态触变成形输送方便,易于实现自动化,可使生产效率提高；
e．利用半固态成形技术可以进行机械零件的近终化成形,可大幅减少零件毛坯的机械加工量,降低生产成本.
综上所述半固态加工工艺和传统加工工艺相比,具有节约能源、生产效率高、应用范围广泛、产品质量好等优点,所以半固态成形技术在国外得到了广泛的应用.
2 半固态成形技术的应用现状
半固态加工技术适用于有较宽固液相共存的合金体系.目前,半固态铝合金、镁合金成形技术已经基本成熟,并取得了重大的应用进展.
2．1半固态铝合金成形技术
1994年美国的阿卢马克斯工程金属加工公司建立了两家专门生产汽车零件的半固态铝合金成形工厂,该公司每年生产制动泵总壳约240万件,油道约100万件,发动机支撑零件约100万件,摇臂座约200万件.阿卢马克斯工程金属加工公司生产的半固态锻造铝合金汽车制动泵实现了近终化成形.美国的HMM公司为通用汽车公司生产半固态铝合金零件,其中一种马达轴类零件采用瑞士的SC型压铸机生产,一模8件.美国Formcast公司利用半固态成形生产小型零件,他们的经验表明立式成形工艺适合小型零件的半固态成形,该公司已经生产的零件有推杆(A357铝合金)、计算机电动机臂(A357铝合金)、钢笔件(6262锻造铝合金)及汽车带轮(铝基复合材料)等.
意大利是半固态成形技术商业化应用最早的国家之一.Stampal SPA是积极推动半固态铝合金成形技术应用的一家意大利公司,为汽车工业和航空工业生产各种零件.2001年至今配置了多台HVSC UBE NRC 8000 kN的流变铸造设备,可流变3 kg—7．5 kg的铝合金压铸件,2002年开始批量生产车用八缸发动机的支座零件,该零件可降低发动机噪音和振动,比触变成形的成本下降22％.此外该公司还拥有多套半固态铝合金触变成形设备,可以大批量生产油道、发动机支撑件、转向节、后悬挂件、复杂支撑件及齿 等.
德国的EFU等公司也在积极研究半固态金属坯料的连续制备和触变成形技术,该公司研究了A356铸造铝合金、6082锻造铝合金及铝基复合材料的半固态成形工艺,触变成形了多种具有交叉筋的厚壁和薄壁零件.
早在1991年,日本就开始研究利用压射室拌型的流变成形技术,为汽车发动机生产A356铝合金支撑件.1994年开始利用半固态成形技术生产铝合金轮毂及汽车空调压缩机蜗室.
我国的半固态成形技术的研究起步较晚,和世界先进水平有一定的差距.在国家863项目的支持下,北京科技大学已成功触变成形了铝合金汽车制动总泵壳及其他零件,北京有色金属研究总院也成功地触变成形出铝合金汽车水泵盖和压缩机涡 等零件.和此同时,一些高等院校和各地的工艺研究院也在积极开展半固态金属成形技术的研究,且取得了一定的进展.
2．2半固态镁合金成形技术
作为工程中最轻的材料,镁合金是实现轻量化的重要途径.由于镁合金半固态触变射铸技术的出现,使镁合金制品的制造更加容易,制造成本大大降低,加强了镁合金在未来工业中的地位.
美国早在1994年就安装了合模力为4000 kN的设备,可以一次注射1．5 kg的镁合金.目前,已经开发出合模力为500 kN到8500 kN的设备,设备的销售量也在逐年增加.设备主要分布在美国、加拿大、日本、德国、新加坡、中国和中国台湾地区.镁合金半固态触变射铸技术促进了镁合金在汽车、电子仪器、消费类电子产品、计算机、摄像机、投影仪、复印机等行业的应用.
3 半固态成形技术的发展趋势
流变成形虽然应用很少,但和触变成形相比,流变成形更节省能源、流程更短、设备更紧凑,因此流变成形技术是未来金属半固态成形的一个重要发展方向.目前特别值得关注的是半固态流变成形技术已获得了技术突破,并取得了商业应用的进展.最近英国Brunel大学开发了一种双螺旋半固态金属流变成形机,比美国发明的单螺旋半固态金属流变成形机获得的球状晶粒更细小、更不容易团聚.提升现代感应加热设备和加热稳定性；改善压力机性能；强化使用传递机器人等都有利于促进半固态金属成形技术的应用和发展.开发更多的半固态成形材料和成形工艺的仿真软件是半固态成形技术推广和应用的关键.半固态成形件经过热处理可以获得更为优异的力学性能,稳定的热处理工艺可以成为半固态成形技术的一个研究方向.
4 结语
半固态成形技术虽然具有很多优越性但也存在一些问题：成形过程中坯料表面的氧化严重；电磁搅拌的效率低能耗大；可以触变成形的合金种类少；模具寿命低等.随着各国对半固态成形技术的研究,相信在不久这些问题都会得到解决.预计半固态成形技术在汽车、通讯、计算机及辅助设备、航空、航天以及军事工业领域都将有广泛的应用前景.
结论：关于固态方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关固态硬盘有什么用论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
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