汤京军，庞佳丽，潘成海，唐艳，陈颖，李茜，孟毅

（1.江南工业集团有限公司，湖南 湘潭 411100；2.重庆大学，重庆 400044；3.重庆大江杰信锻造有限公司，重庆 401321；4.中国兵器工业第五九研究所，重庆 400039）

半固态成形技术由Flemings 和其学生Spencer 于20 世纪70 年代在麻省理工学院发明[1]。半固态金属浆料的流动性和粘度可以通过控制液相的体积分数来调节，因此半固态成形具有许多优点[2]。欧洲和亚洲的研究人员以及工程师对钢铁材料和有色合金的半固态成形进行了大量研究[3—6]，然而，半固态成形在工业制造中很难取代传统的锻造和铸造技术，其主要障碍是半固态成形制造构件的力学性能不均匀，构件的力学性能不均匀源于半固态成形过程中发生了液相偏析，而液相偏析是由于在成形载荷作用下固相和液相的成形性能不同引起的。

为了抑制半固态成形构件中的液相偏析，研究人员研究了成形参数对液相偏析的影响[8—9]。他们发现在较高的成形温度下，以较低的成形速度进行半固态成形时，液相的流出量增加[10]。虽然可以通过降低成形温度和提高成形速度来抑制液相流出，但低成形温度和高成形载荷会导致成形载荷增大，并缩短模具和工具寿命。东京大学和重庆大学团队提出了在具有柔性运动的机械伺服压力机上进行多段半固态成形[11—14]。根据不同的加热方式，将半固态成形分为流变成形和触变成形两种。如图1 所示，多段半固态成形也可分为多段流变成形和多段触变成形。……