王子超，譚建波（1.河北科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，河北石家莊　050018；2.河北省材料近凈成形技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北石家莊　050018）

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鋁合金半固態(tài)模鍛技術(shù)研究現(xiàn)狀

王子超1，2，譚建波1，2
（1.河北科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，河北石家莊050018；2.河北省材料近凈成形技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北石家莊050018）

摘 要：半固態(tài)模鍛技術(shù)集中了液態(tài)成形和固態(tài)成形兩者的優(yōu)點(diǎn)，是介于兩者之間的一種新的金屬成形方法。該技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，比如生產(chǎn)效率高，原材料消耗低，環(huán)境友好，零件性能高等。本文介紹了鋁合金半固態(tài)模鍛技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀，列舉了普通模鍛工藝，半固態(tài)模鍛的不同點(diǎn)和優(yōu)越性，并對(duì)半固態(tài)模鍛技術(shù)的發(fā)展前景進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：鋁合金；半固態(tài)模鍛；應(yīng)用；發(fā)展

半固態(tài)模鍛（Semi-solid forging）SSF）是指將半固態(tài)合金放入鍛模中，進(jìn)行以壓縮為主的模鍛，用于制備所需形狀、性能零部件的一種特殊加工方法。其成形的合金既非液態(tài)，又非固態(tài)，而是固-液態(tài)混合物。該技術(shù)集中了液態(tài)成形和固態(tài)成形兩者的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)摒棄了兩者各自的一些缺點(diǎn)，是介于兩者之間的一種新的金屬成形方法，是一種嶄新的金屬零件成形新技術(shù)。

半固態(tài)模鍛的一些優(yōu)點(diǎn)是其他成形技術(shù)無(wú)法比擬的，由于半固態(tài)合金已經(jīng)釋放出了部分的結(jié)晶潛熱，所以決定了半固態(tài)模鍛成形合金溫度比較低，零件留模時(shí)間短，充型平穩(wěn)，這就減少了對(duì)模具的熱沖擊，有效提高了模具的壽命，工藝適用的合金范圍寬。由于半固態(tài)合金的粘度相對(duì)較高，在壓力下可以形成層流狀的結(jié)構(gòu)，能均勻地充滿整個(gè)型腔，尤其是在高壓作用下，可以使零部件的薄壁部分得到很好的填充，所以半固態(tài)模鍛技術(shù)可形成復(fù)雜的零件，生產(chǎn)出來(lái)的零部件晶粒比較細(xì)，組織分布較均勻，力學(xué)性能可以得到大幅度的提升。半固態(tài)模鍛屬于一種近凈成形的工藝方法，生產(chǎn)出來(lái)的零件尺寸很接近成品件。生產(chǎn)環(huán)境較普通的模鍛方法較好，減少了環(huán)境污染，生產(chǎn)效率比較高，因此半固態(tài)模鍛技術(shù)在經(jīng)濟(jì)方面具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力[1-3]。

1　鋁合金半固態(tài)模鍛技術(shù)國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)對(duì)鋁合金半固態(tài)模鍛技術(shù)研究的起步并不是很晚。20世紀(jì)90年代后，進(jìn)入了研究的熱點(diǎn)，有相應(yīng)實(shí)力的各高校和研究院都開(kāi)展了不同程度的研究，其中清華大學(xué)、東南大學(xué)、東北大學(xué)、北京科技大學(xué)、北京有色金屬研究總院、河北科技大學(xué)等單位進(jìn)行的研究工作比較系統(tǒng)，并且在基礎(chǔ)理論方面取得了突出的成果，明顯縮小了在此方面與國(guó)外的差距。與此同時(shí)，各大高校和研究所也進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐研究和驗(yàn)證，也取得了顯著的成果。這些工作都為半固態(tài)模鍛技術(shù)在中國(guó)的推廣和發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

由于一些普通的金屬成形技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的鋁合金零部件不可避免地會(huì)出現(xiàn)氣孔、縮松等組織缺陷，最終影響零部件的使用壽命，而采用半固態(tài)模鍛技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的零部件可以有效避免這些缺陷的產(chǎn)生，明顯提高生產(chǎn)效率和材料的利用率。

經(jīng)過(guò)30多年的研究，我國(guó)在半固態(tài)模鍛方面也取得了一系列顯著的成就。比如，北京有色金屬研究總院通過(guò)電磁攪拌法已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋁合金半固態(tài)坯料的連續(xù)制備，坯料的直徑達(dá)到了80mm，并將此技術(shù)與東風(fēng)汽車公司合作，通過(guò)半固態(tài)模鍛技術(shù)來(lái)生產(chǎn)鋁合金汽車零部件。此外，北京科技大學(xué)應(yīng)用電磁攪拌法成功制備了AlSi7Mg合金的半固態(tài)坯料，并通過(guò)觸變成形技術(shù)生產(chǎn)出了汽車制動(dòng)總泵泵體毛坯等等。

梅楹煜[4]等人對(duì)Y112鋁合金進(jìn)行了半固態(tài)觸變汽車中間軸螺塞模鍛實(shí)驗(yàn)，確定了半固態(tài)二次加熱的最優(yōu)工藝參數(shù)。崔聯(lián)合[5]等人對(duì)ZA27合金蝸輪毛坯半固態(tài)模鍛宏觀成形性和微觀組織形貌進(jìn)行了分析研究，結(jié)果表明：隨著壓力的上升，制件的微觀組織發(fā)生明顯的變化，球狀及玫瑰狀的半固態(tài)組織逐漸發(fā)生斷裂、變形等現(xiàn)象；當(dāng)模具溫度較低時(shí)，半固態(tài)漿料在模具中充型比較困難；當(dāng)溫度控制在200℃時(shí)成形性良好，模具的溫度不同，蝸輪齒頂?shù)奈⒂^組織的形貌差異較大。

錢福梅[6]等人通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究帶有凸臺(tái)的制件，進(jìn)而研究2024鋁合金的半固態(tài)模鍛過(guò)程。研究表明：制件內(nèi)部的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)分布都不均勻，相比之下，中間部位凝固的最快，并且，凸臺(tái)的面積越大，所需的凝固時(shí)間越長(zhǎng)，可得坯料的尺寸可以影響凝固的均勻化程度，成形壓力的增加有利于凝固的均勻化。說(shuō)明適當(dāng)增加成形壓力，可以在一定范圍內(nèi)減少缺陷。陳剛[7]等人通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究階梯筒形件，研究了2A50鋁合金半固態(tài)模鍛成形的組織性能不均勻性，經(jīng)過(guò)半固態(tài)觸變模鍛成形的制件筒底部和下端壁部處的晶粒球化程度高，并且晶粒尺寸較細(xì)小，上壁部的晶粒球化程度相對(duì)較低，并且屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和斷后延伸率也均低于底部。劉靜[8]等人通過(guò)對(duì)6061鋁合金半固態(tài)模鍛成形的DEFORM-3D模擬與驗(yàn)證，結(jié)果表明隨著模具溫度的升高，模具與坯料之間的溫差減小，同時(shí)熱交換速度變得緩慢，最后使得坯料的溫度升高；當(dāng)壓頭下壓速度加快時(shí)，成形所需的時(shí)間減少，溫度降低的幅度也相應(yīng)的減小。隨著模具壓下速度的增加，固相骨架斷裂的速度加快，載荷下降，隨后由于凝固的發(fā)生，載荷轉(zhuǎn)為上升，溫度越高，這個(gè)現(xiàn)象就愈加明顯。

牛海俠[9]等人通過(guò)DEFORM-3D塑性有限元軟件對(duì)半固態(tài)A357鋁合金的觸變模鍛過(guò)程進(jìn)行了模擬，研究了力學(xué)參數(shù)對(duì)鑄件性能的影響。得到了變形過(guò)程中的流動(dòng)速度場(chǎng)、效應(yīng)變場(chǎng)、等效應(yīng)力場(chǎng)和凝固速度場(chǎng)以及相對(duì)密度的變化規(guī)律。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了半固態(tài)合金的流動(dòng)應(yīng)力與應(yīng)變速率、變形量、及變形溫度之間存在著很大的關(guān)系，其中應(yīng)變速率的大小和變形溫度的高低決定了半固態(tài)壓縮變形的特征。劉海[10]等人通過(guò)對(duì)7075鋁合金半固態(tài)觸變模鍛成形過(guò)程流動(dòng)充型的模擬，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行流動(dòng)充型模擬，最后研究并分析了不同的坯料尺寸、坯料放置方式和半固態(tài)溫度對(duì)7075鋁合金在半固態(tài)觸變模鍛成形時(shí)金屬流動(dòng)充型性能的影響，與此同時(shí)還進(jìn)行了鉛冷態(tài)模鍛成形和7075鋁合金半固態(tài)觸變模鍛成形的對(duì)照試驗(yàn)研究，并取得了一定成就。

田文彤[11]等人對(duì)7A04合金半固態(tài)觸變模鍛的組織演化研究得到，合金在半固態(tài)重熔加熱過(guò)程中，晶粒的球化和長(zhǎng)大是伴隨著加熱溫度的升高和保溫時(shí)間的延長(zhǎng)而進(jìn)行的，經(jīng)過(guò)一系列對(duì)比顯示，加熱溫度的升高對(duì)重熔加熱組織的影響更為顯著。分析顯微組織表明，模鍛件的顯微組織與半固態(tài)重熔組織密切相關(guān)。對(duì)模鍛件的中心和邊緣部位進(jìn)行能譜分析，結(jié)果表明，鑄件的中心部位和邊緣部位的合金成分基本一致，這說(shuō)明半固態(tài)金屬的流動(dòng)方式為由中心部位向邊緣部位進(jìn)行。趙大志[12]等人通過(guò)近液相線半連續(xù)鑄造技術(shù)來(lái)制備AlSi7MgBe合金的半固態(tài)坯料，研究了對(duì)半固態(tài)漿料微觀組織的影響因素，主要的工藝參數(shù)包括二次加熱溫度的高低和保溫時(shí)間的長(zhǎng)短及坯料的制備工藝。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在合適的冷卻強(qiáng)度和鑄造速度下，增加熔體的形核數(shù)量，有利于形成分布均勻，組織細(xì)小的薔薇狀組織，最終可以得到較理想的半固態(tài)坯料。生產(chǎn)出來(lái)的坯料可以充型完整，輪廓清晰，微觀組織細(xì)小。董維國(guó)[13]等人通過(guò)采用300 t壓力機(jī)，對(duì)半固態(tài)合金ZL116的模鍛成形進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了半固態(tài)模鍛成形可以獲得組織致密、輪廓清晰、充型完整的成形件，由于成形靜壓力的作用可以引起局部組織發(fā)生塑性變形，進(jìn)而使成形件的性能得到明顯提高，鑄件的外觀清晰，充型完整。楊必成[14]等人設(shè)計(jì)了專門的用于半固態(tài)觸變成形的合金Al-6Si-2Mg，通過(guò)電磁攪拌連鑄、二次加熱和壓鑄的工藝以及其他工序得到了該合金，研究了其微觀組織和力學(xué)性能，最終得到了外觀完整，性能優(yōu)良的鑄件。

2　鋁合金半固態(tài)模鍛技術(shù)國(guó)外研究現(xiàn)狀

國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家在半固態(tài)模鍛技術(shù)研究方面，取得了大量的科研成果，尤其是美國(guó)、日本、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、意大利等。

Tietmann[15]等人通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)凝固過(guò)程中對(duì)坯料施加適當(dāng)?shù)膲毫梢栽诤艽蟪潭壬嫌绊懼萍奶畛湫Ч?，此外還會(huì)影響鑄件微觀組織的致密性和力學(xué)性能，使制件的薄壁部位得到更好的填充，晶粒更加細(xì)小均勻。C.G.Kang[16]等人結(jié)合了熱傳導(dǎo)和金屬的凝固現(xiàn)象，應(yīng)用有限差分法對(duì)復(fù)雜形狀制件的半固態(tài)模鍛過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，進(jìn)而研究了半固態(tài)制件力學(xué)性能的變化規(guī)律。并且在此基礎(chǔ)上，引進(jìn)了間距系數(shù)這一變量，充分考慮了固相晶粒尺寸和其形狀對(duì)應(yīng)力與應(yīng)變間關(guān)系的影響，采用有限元法對(duì)汽車壓縮器的迂回扇進(jìn)行了數(shù)值模擬，進(jìn)而研究了溢流槽位置對(duì)觸變成形制件固液相偏析的影響。

N.S.Kim[17]等人研究了半固態(tài)模鍛過(guò)程中粘度梯度對(duì)金屬液在模具中流動(dòng)的影響，并且對(duì)半固態(tài)模鍛技術(shù)與傳統(tǒng)的鑄造技術(shù)做出了相應(yīng)的對(duì)比。實(shí)驗(yàn)證實(shí)由于金屬粘度梯度的影響，傳統(tǒng)鑄造工藝中的液態(tài)金屬液在充型過(guò)程中與模具表面的接觸是不規(guī)則的，呈亂序式，而半固態(tài)金屬液在充型過(guò)程中金屬液與模具壁的接觸是很有規(guī)律的，即從底部開(kāi)始的循序漸進(jìn)式的。H.LAKSHMI[18]等人通過(guò)引進(jìn)感應(yīng)加熱設(shè)備，應(yīng)用觸變模鍛技術(shù)生產(chǎn)A356鋁合金的汽車零部件，這種感應(yīng)加熱設(shè)備的引入，使生產(chǎn)出來(lái)的零件幾乎無(wú)缺陷，力學(xué)性能也非常的優(yōu)異，同時(shí)也強(qiáng)調(diào)了感應(yīng)加熱參數(shù)選取的重要性，參數(shù)的選取可以直接影響最終汽車零件性能的好與壞。

K.Siegert[19]等人提出了生產(chǎn)高強(qiáng)度結(jié)合低密度金屬的理念來(lái)解決汽車和航空航天等領(lǐng)域的輕量化問(wèn)題。經(jīng)過(guò)研究得到，特制的纖維增援輕金屬矩陣的方法可以幫助實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，而觸變模鍛是解決這些問(wèn)題的最好的辦法。這種新工藝可以實(shí)現(xiàn)近凈成形，減少纖維損傷，最后提高鑄件的綜合性能。Angelo[20]等人通過(guò)半固態(tài)模鍛技術(shù)提出了從鋁制易拉罐里提取含有3.8%si的鋁合金的方法，用這種可回收的鋁經(jīng)過(guò)一系列的半固態(tài)加工技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的鑄件與其他的鋁合金制品相比，存在相同的力學(xué)性能，其他的性能也滿足汽車和航空領(lǐng)域的性能要求，同時(shí)這種新的思想和新方法的應(yīng)用符合經(jīng)濟(jì)和能源利用的要求。

H.K.Jung[21]等人為了使生產(chǎn)出來(lái)的鑄件的整體質(zhì)量和綜合性能更好，在半固態(tài)模鍛的過(guò)程中引入了再加熱（感應(yīng)加熱）設(shè)備，通過(guò)Al2024和A357鋁合金，最終通過(guò)分析綜合性能，確定了感應(yīng)線圈加熱的頻率。再加熱設(shè)備的引入，可以在很大程度上影響鋁合金的球化率，合適的加熱溫度和加熱時(shí)間可以提高球狀組織所占的比例，進(jìn)而從整體上提高鑄件的性能。

Lee Sang-Yong[22]等人研究了在半固態(tài)溫度區(qū)域內(nèi)冷加工和熱加工對(duì)7075鋁合金鑄件的影響。認(rèn)為至少有50%的鑄件要在半固態(tài)區(qū)域進(jìn)行冷加工處理才能得到均勻的組織。同時(shí)，嚴(yán)格控制保溫時(shí)間可以避免晶粒過(guò)大現(xiàn)象。與此同時(shí)，冷加工和熱加工也可以在很大程度上提高鑄件的綜合性能。C. G.Kang、S.W.Youn[23]等人通過(guò)選取357、319和390鋁合金，通過(guò)改變成形過(guò)程中的一些參數(shù)，建立了關(guān)于鋁零件的過(guò)共晶和亞共晶組織的力學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的壓力作用的大小、時(shí)效時(shí)間可以實(shí)現(xiàn)力學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)的描述。

3　鋁合金半固態(tài)模鍛技術(shù)國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀

由于鋁合金鑄件的種類繁多，形狀復(fù)雜，很多零件都存在壁比較薄的部位，由于傳統(tǒng)的鑄造技術(shù)容易產(chǎn)生宏觀偏析和澆不足等現(xiàn)象，很難滿足薄壁件的工藝要求。半固態(tài)模鍛技術(shù)存在一個(gè)壓力鍛造的過(guò)程，并且被鍛造合金液處于半固態(tài)狀態(tài)，所以半固態(tài)模鍛可以滿足這些形狀復(fù)雜鑄件的工藝要求。

鋁合金半固態(tài)模鍛技術(shù)主要應(yīng)用之一是汽車摩托車行業(yè)，通過(guò)半固態(tài)模鍛技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的汽車或摩托車輪轂，成品率高，輪轂的力學(xué)性能高，生產(chǎn)率高，材料利用率高。表1為半固態(tài)模鍛鑄件與普通的液態(tài)成形鑄件的力學(xué)性能數(shù)據(jù)。

表1　半固態(tài)模鍛鑄件與普通的液態(tài)成形鑄件的力學(xué)性能

由表1可以看出，通過(guò)半固態(tài)模鍛生產(chǎn)的鋁合金輪轂的力學(xué)性能和傳統(tǒng)的鑄造技術(shù)生產(chǎn)出的輪轂存在很大的差別。半固態(tài)模鍛時(shí)，合金漿料流動(dòng)充型平穩(wěn)，可以避免由于噴濺而卷入氣體。同時(shí)在成形時(shí)，由于半固態(tài)合金中已經(jīng)存在了部分固相晶粒，所以鍛造后合金的收縮率比較低，這樣對(duì)補(bǔ)縮的要求也很低，可以避免縮孔縮松等缺陷的產(chǎn)生，最終有利于提高半固態(tài)鍛造件的組織致密度和表面尺寸精度，可大幅度提高輪轂的使用壽命[24-27]。

另外，鋁合金半固態(tài)模鍛也應(yīng)用于齒輪生產(chǎn)。齒輪屬于常用的機(jī)械零部件，同時(shí)也是易損耗的零部件。在一些場(chǎng)合，更換齒輪也是一項(xiàng)很費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作，這就對(duì)齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度及齒面接觸疲勞強(qiáng)度提出了很高的要求。半固態(tài)模鍛工藝可以解決這些問(wèn)題，表2是不同工藝下齒輪的力學(xué)性能。由表2可以看出，通過(guò)半固態(tài)模鍛生產(chǎn)出來(lái)的齒輪的力學(xué)性能優(yōu)異。與常規(guī)鑄造相比，半固態(tài)成形件的抗拉強(qiáng)度要高出11%～13.5%，而延伸率則是常規(guī)鑄件的五倍之多，同時(shí)，硬度值也要高出常規(guī)鑄件的36%～43%.與液態(tài)模鍛相比，半固態(tài)成形件的抗拉強(qiáng)度和布氏硬度均高于液態(tài)模鍛的抗拉強(qiáng)度和硬度值。這些數(shù)據(jù)均可以說(shuō)明半固態(tài)模鍛在力學(xué)性能方面明顯優(yōu)于其他工藝方法[28]。

表2　不同工藝下齒輪件的力學(xué)性能

半固態(tài)模鍛技術(shù)起源于美國(guó)，并且美國(guó)也一直處于領(lǐng)頭羊的地位。美國(guó)的 Alumax Engineered Metal Process（AEMP）公司現(xiàn)如今已經(jīng)成功建成2座半固態(tài)鋁合金成型汽車零件生產(chǎn)廠，其通過(guò)半固態(tài)模鍛技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的鋁合金汽車制動(dòng)總泵體機(jī)最終的加工量只占鑄件質(zhì)量的13%，與此同時(shí)總本體的質(zhì)量減少了13%左右，可謂是一舉兩得。此外，Hot Metal Molding公司、Lindberg等公司均已成功的將半固態(tài)模鍛技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)來(lái)生產(chǎn)形狀復(fù)雜的零部件。比如：汽車用的空調(diào)設(shè)備部件、轉(zhuǎn)向與傳動(dòng)系統(tǒng)零件、剎車制動(dòng)缸體和鋁合金輪轂、燃油系統(tǒng)零件、活塞等，這些零部件現(xiàn)已成功應(yīng)用于福特、奔馳、寶馬等歐美名牌汽車上，并且取得了良好的效果。日本于20世紀(jì)80年代后期成立了由18個(gè)成員組成的Rheotech公司，隨后對(duì)半固態(tài)模鍛技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，經(jīng)過(guò)各成員的鉆研，使得公司在半固態(tài)模鍛技術(shù)方面取得了顯著的研究成果，此外，川崎制鐵等18家公司與基盤技術(shù)研究促進(jìn)中心共同組建了流變技術(shù)研究所，此研究所在1988年至1994年投入了巨額資金用來(lái)鉆研和開(kāi)發(fā)半固態(tài)模鍛技術(shù)，隨后將半固態(tài)模鍛技術(shù)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，最終依靠此項(xiàng)加工技術(shù)取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。歐洲的一些國(guó)家在半固態(tài)模鍛方面的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)也很樂(lè)觀。德國(guó)的ALUSUISSE機(jī)構(gòu)，意大利的STAMPAL制造商等現(xiàn)如今可以實(shí)現(xiàn)汽車鋁、鎂合金半固態(tài)鑄件的大規(guī)模生產(chǎn)，生產(chǎn)出來(lái)的鑄件的質(zhì)量也完全符合標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上，半固態(tài)模鍛鑄件的生產(chǎn)規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大當(dāng)中。法國(guó)的Pechiney SA公司現(xiàn)如今的半固態(tài)模鍛技術(shù)十分成熟，生產(chǎn)線也相當(dāng)?shù)耐晟?，此公司不但可以高質(zhì)量的進(jìn)行半固態(tài)零件的成形，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)半固態(tài)坯料的規(guī)?；a(chǎn)。

4　我國(guó)鋁合金半固態(tài)模鍛技術(shù)的發(fā)展展望及應(yīng)對(duì)措施

我國(guó)對(duì)半固態(tài)模鍛的研究相比歐美、日本等國(guó)家起步較晚，但是在基礎(chǔ)理論方面的研究與國(guó)外相比并不存在本質(zhì)性差距。近年來(lái)，國(guó)家及相關(guān)的政府單位也增加了對(duì)鋁合金半固態(tài)模鍛科研經(jīng)費(fèi)的投入，有很多相關(guān)企業(yè)同時(shí)也加大了對(duì)此項(xiàng)工藝的研究，當(dāng)然，有一些企業(yè)不太注重長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，不注重新工藝的開(kāi)發(fā)和研究，也不和相關(guān)研究單位合作，這是限制我國(guó)半固態(tài)模鍛發(fā)展的一大原因。

相比之下，我國(guó)在鋁合金半固態(tài)模鍛方面和國(guó)外的發(fā)展程度還是存在較大的差距，為了促進(jìn)半固態(tài)模鍛在我國(guó)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展及應(yīng)用，同時(shí)增強(qiáng)我國(guó)在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力，我國(guó)應(yīng)該從以下幾個(gè)方面來(lái)完善我國(guó)的鋁合金半固態(tài)模鍛技術(shù)：

1）進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)鋁合金半固態(tài)模鍛的理論研究，并加強(qiáng)研究單位和企業(yè)的合作。

2）增強(qiáng)大中小型企業(yè)的創(chuàng)新意識(shí)，讓其真正了解新工藝可以帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益。與此同時(shí)，國(guó)家和相關(guān)的政府單位也要加大技術(shù)創(chuàng)新的投入力度。

3）在理論研究的同時(shí)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)投入力度。研究和實(shí)驗(yàn)是為了更好地生產(chǎn)，相關(guān)工作要與企業(yè)相關(guān)條件緊密結(jié)合。同時(shí)，國(guó)外在鋁合金半固態(tài)模鍛的應(yīng)用方面比較發(fā)達(dá)，我們要積極向國(guó)外學(xué)習(xí)，只有自身的努力和不斷的向其他人學(xué)習(xí)，才能使我國(guó)半固態(tài)模鍛技術(shù)走向時(shí)代的前沿。

4）研究鋁合金半固態(tài)模鍛過(guò)程中的計(jì)算機(jī)應(yīng)用和自動(dòng)化控制，并要加強(qiáng)對(duì)鋁合金半固態(tài)模鍛過(guò)程的數(shù)值模擬，為半固態(tài)模鍛成形提供更可靠的理論依據(jù)。

5）國(guó)家和政府的相關(guān)部門要鼓勵(lì)相關(guān)企業(yè)積極參與鋁合金半固態(tài)模鍛技術(shù)的相關(guān)研究，鼓勵(lì)其積極引進(jìn)國(guó)內(nèi)外相關(guān)的先進(jìn)金屬成形技術(shù)。同時(shí)采取一些相關(guān)的優(yōu)惠政策，擴(kuò)大此項(xiàng)工藝的研究平臺(tái)，爭(zhēng)取早日將此項(xiàng)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

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中圖分類號(hào)：TG249

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-6694（2016）01-0054-05

doi：10.16666/j.cnki.issn1004-6178.2016.01.017

收稿日期：2015-09-18

作者簡(jiǎn)介：王子超（1991-），男，碩士研究生，研究方向：半固態(tài)成形技術(shù)。

通訊作者：譚建波（1964-），男，教授，博士；研究方向：半固態(tài)成形技術(shù)與理論。

基金項(xiàng)目：河北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（E2014208087），河北省高等學(xué)校科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目（ZD2015003），河北省引進(jìn)留學(xué)人員資助項(xiàng)目（C201400515）.

Research Status of Aluminum Alloy Semisolid Die Forging Technology

WANG Zi-chao1，2，TAN Jian-bo1，2
（1.School of Material Science and Engineering，Hebei University of Science and Technology，Shijiazhuang Hebei 050018，China；2.Hebei Key Laboratory of Material Near-net Forming Technology，Shijiazhuang Hebei 050018，China）

Abstract：The semisolid die forging technology，as a new metal forming method combining the advantages of liquid metal forming and solid forming，is characterized by high production，low consumption of raw materials，friend environment and good performances. This paper mainly reviews the development and application status of semisolid die forging technology at home and abroad，introduces its advantages and difference with the ordinary die forging technology and predicates its development prospect.

Key words：aluminum alloy，semisolid die forging，application，development