陈晶晶 ， 陈田力 ， 赵梦慧 ， 牛海侠

（安徽三联学院机械工程学院，安徽 合肥 230601）

半固态成形工艺是半固态金属坯料的成形工艺，其基本概念和工艺流程是于20世纪70年代由美国麻省理工学院的Flemimgs教授为首的科研团队提出的[1]。与其他工艺相比，半固态成形工艺的特点是剧烈搅拌凝固的金属或控制金属的凝固条件，从而抑制枝晶形成或者破坏已经形成的枝晶，获得细小的、近球状的等轴晶粒，均匀地悬浮在液相中[2]，对成形复杂零件非常有利。这种等轴、均匀细小的初生相和均匀分布在液相中的悬浮半固态浆料具有很好的流变特性，可以通过不同的方法制成零件。

1 研究背景

随着中国全球市场经济的发展，世界各国都在积极倡导“节能减排”“绿色设计制造”，材料利用率和材料性能在我国传统的铸造和锻造工艺中，都表现出一定的局限性。与之比较，半固态成形技术却能大幅度提高材料利用率和产品质量，符合全球绿色发展的要求。

以铸造为例，使用高质量材料可以实现复杂形状部件的构造，但其晶体组织、元素偏析等缺陷不容忽视[3-5]。与普通铸造工艺相比，半固态成形更容易填充模具型腔，变形温度较低，延长了模具寿命，有效提高了零件的精度和生产效率，同时获得了较高的综合力学性能。相对于传统固态金属的塑性加工，半固态成形中材料的屈服强度要低得多，而且材料有流动性，仅需要较小的成形力即可完成型腔的充填，达到制件的最终理想形状，且其表面光滑度高、粗糙度较小。……