A356合金半固态制备工艺研究
半固态金属成形技术综合了传统铸造和锻造工艺的优点，成为近年来材料加工成形领域的新兴技术。半固态金属成形工艺的主要特点就是金属材料在成形如锻造、压铸和砂型铸造过程中，晶粒形态以球状生长，而不是传统成形工艺中的枝晶生长。球状晶的存在使合金在液固两相区温度下具有触变性能，即在外力作用下，固相分数很高的合金浆料仍具有一定的流动性，因此能够压铸、挤压及模锻成形，这种工艺成型具有一系列的优点，如近终成形、降低气孔率和提高成品力学性能、模具使用寿命以及生产效率等。晶体游离是金属凝固过程的重要现象，对等轴晶状半固态组织的形成具有重要意义。目前，有过冷熔体的非均质形核直接产生游离晶粒以及型壁晶粒脱落、枝晶熔断等法产生游离晶粒，对合金熔体斜坡流动过程中施加振动可改善合金凝固组织形态。以A356合金为例，采用振动斜坡浇注技术改变合金凝固结晶前的流动状态，
研究了斜坡长度和振动电压对A356合金凝固组织形貌的影响。
以铝锭和AZ91D为原料，在SG2-4-10型4kW电阻炉内熔炼合金，获得A356合金，其化学成分为：7.0Si、0.4Mg、其余为Al。合金的凝固温度为577～614℃。先将纯铝锭放入SX2-4-10型箱式电阻炉中熔炼，再将铝锭在坩埚中加热到740℃熔化保温，将干燥的Si和Mg用铝铂纸包好后加入铝液中完全熔解、净化、除渣，然后将合金浇入到不锈钢石墨模中。将不锈钢石墨模移到管式电阻炉中640℃恒温10min后分别进行：在斜坡长度为0、5、15和25cm下和振动电压为40、60和80V下浇注，浇注模具为铜模。模具温度为室温，浇注合金冷却到室温后在相同位置取样
分析测试。
在一定范围内，浇注斜坡长度越长，合金晶粒数量越多、越细小，形态更圆整和晶粒二维尺寸更均匀。斜坡浇注过程中施加振动可明显改善合金的组织形貌，合金的晶粒数量增加、尺寸变小和组织球化。流动斜坡长度过小和振动电压过高会造成合金组织不理想。采用60V振动电压和25cm斜坡长度铜模水冷浇注组织为细小近球状等轴晶半固态组织，晶粒平均等积圆直径为26.5μm，晶粒形状因子为0.8。
