第四章半固态金属加工技术PPT课件
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半固态金属成型技术概述70年代初,Flemings等研究者们发展了一种搅动铸造新工艺。
随后,此法被美国麻省技术研究院 (MIT) 定义为流变铸造、触变铸造或搅动铸造——即半固态金属成形技术 (SSM forming)。
在金属凝固过程中,进行强烈搅拌,使普通铸造易于形成的树枝晶网络被打碎,得到一种液态金属母液中均匀悬浮着一定颗粒状固相组分的固-液混合浆料,这种半固态金属具有某种流变特性,因而可易于用常规加工技术如压铸、挤压、模锻等实现成形。
采用这种既非液态、又非完全固态的金属浆料加工成形的方法,称为金属的半固态加工。
可见,与以往的金属成形方法相比,半固态金属成形技术就是集铸造、塑性加工等多专业学科于一体制造金属制品的又一独特领域,其特点主要表现在(1) 由于SSM本身具有均匀的细晶粒组织及特殊的流变特性,加之在压力下成形,使工件具有很高的综合力学性能;由于其成形温度比全液态成形温度低,不仅减少铸造缺陷,提高铸件质量,还可拓宽压铸合金的使用范围。
(2) 能够减轻成形件重量,实现金属制品的近净成形。
(3) 能够制造用常规铸造方法不可能制造的合金,例如某些金属基复合材料的制备。
因此,半固态金属成形技术以其诸多的优越性而被视为划时代的金属加工新工艺。
迄今,该技术经过近20年的研究与发展,在国外已进入工业应用阶段。
SSM国内外发展概况国外研究状况20世纪70年代初期,美国麻省理工学院的Flemings教授和David Spencer 博士提出了半固态加工技术,由于该技本采用了非枝晶半固态浆料,打破了传统的枝晶凝固模式,具有许多独特的优点,因此关于半固态金属成形的理论和技术研究引起各国研究者的高度重视,半固态加工的产品及应用也随之得到迅速的发展。
20世纪80年代后期以来,半固态加工技术已得到了各国科技工作者的普遍承认,目前已经针对这种技术开展了许多工艺实验和一些理论研究。
根据所研究的材料,可分为有色金属及其合金的低熔点材料半固态加工和钢铁材料等高熔点黑色金属材料半固态加工。
半固态加工技术,一种基于新型液态金属的先进加工方法,近年来在制造业中受到了广泛的关注。
该技术不仅革新了传统加工方式,还在很大程度上提升了加工效率和质量。
首先,半固态加工技术的基础是液态金属。
这种新型液态金属在常温下表现出类似固态的物理特性,如高强度、易成型,同时又具有液体的流动性。
这种特性使得它能够在保持一定流动性的同时,实现像固态一样的成型和加工。
这为制造业提供了一种全新的材料加工方式。
在半固态加工技术中,这种液态金属被用作模具和工具,通过挤压、压制、注射等手段,制造出各种形状和尺寸的产品。
相比于传统的加工方法,这种技术具有许多优势。
首先,由于半固态金属的高强度和高流动性,产品在加工过程中能保持更高的精度和稳定性,大大减少了废品率。
其次,半固态金属的快速凝固特性,使得它可以实现快速冷却和固化,极大地提高了生产效率。
最后,由于其独特的物理特性,半固态金属可以更容易地实现自动化生产,降低了对人工的依赖。
然而,尽管半固态加工技术具有许多优点,但它并不是无懈可击的。
在实际应用中,如何控制液态金属的流动性和凝固速度,如何保证产品的质量和精度,都是需要解决的问题。
这就需要我们进一步研究和探索半固态金属的物理和化学特性,以及如何利用这些特性来优化加工过程。
总的来说,半固态加工技术是一种具有巨大潜力的新型加工技术。
它以液态金属为基础,通过改变金属的物理和化学特性,实现了更高的加工精度和效率。
然而,这项技术还有许多需要解决的问题和挑战。
只有通过不断的研究和探索,我们才能更好地利用这种技术,推动制造业的发展。