半固态铸造的现状及发展前景论文

半固态铸造的现状及发展前景论文

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　　摘 要：为适应可持续发展的需要，铸造业面临更高的关于节能和高效方面的要求。半固态铸造以其铸造品品质精良以及节能环保的特点得到了各行业的关注，并被应用于汽车、电子等多个行业的零部件生产之中。半固态铸造符合未来经济发展的趋势，拥有美好的发展前景。

　　关键词：半固态铸造;合金;发展前景

　　传统的铸造方式表现出了在环保和轻量化等方面的不足，这就要求我们采取更为先进的铸造技术。为满足新的铸造要求，半固态铸造应运而生，并且因为其表现出来的更为高效、更加节能以及更高品质等特性，得到了广泛的认可和关注。

　　1 半固态铸造的特点

　　所谓的半固态铸造，就是指在液态金属凝固过程之中，通过搅拌，把凝固过程中所形成的树枝晶改变成为非枝晶组织，最终获得较高致密度的合金的一种先进铸造工艺。相对于传统的铸造工艺，半固态铸造具有更多的优点。

　　1.1 铸造品品质精良

　　半固态铸造技术比传统工艺更便于合金的成形，由于半固态的金属浆体具有很高的可塑性，可以对其粘度进行调整，在压力的作用之下，半固态浆体能够迅速成形。并且半固态浆体能够由机械完成搬运，提高铸造的自动化程度，同时也提高了铸造的工作效率。更重要的是，半固态下的成形操作不易造成喷溅，有效减少了空气的参杂，减少对金属造成的氧化，使合金的致密性得到提高。半固态性决定了合金在成形过程中的收缩会减少，有效减少可能形成的空隙，保证合金可以承受更高的压力。由于半固态金属浆体没有宏观偏析的问题，所以铸造出的合金在性能方面也会表现出均匀性。

　　1.2 节约成本

　　通过半固态铸造方法制造机械零件，因为零件的高质量保证，有效减少了后续机器加工的数量，最终达到节约时间、降低成本的目的。由于半固态金属相对于液态金属温度低，在铸造过程中减少了模具的损耗，延长设备的使用寿命。同时相对于使金属融化成液态而言，加热到半固态所用的燃料也大大减少，做到了节约能源。半固态铸造由于其浆体可塑性高的特点，方便加入一些特殊物质加强性能，同时由于其成形速度快的特点，可以缩短加工时间，提高工作效率，最终达到节约生产成本的目的。

　　2 半固态铸造的应用

　　2.1 汽车工业的应用

　　如今，半固态铸造加工技术的应用越来越多，但是我们不得不说汽车行业是应用最多，也是取得最多成果的行业。在很多技术先进的国家，半固态加工铸造品的生产量已经达到了相当的规模。半固态铸造制作的机械零件不仅具有自身质量轻，强度高等特点还具有生产效率高，生产成本低等优势，这些特质吸引汽车零部件制造商不约而同的选择采取半固态加工的工艺。例如，汽车刹车缸的铸造，传统的刹车缸一般采用压铸的铸造工艺，制作出的缸体气密性不强，材质强度不够，在使用过程之中，介质油容易发生渗漏，存在安全隐患。于此同时，老式的刹车缸不能达成汽车轻量化的要求，在提高燃料利用效率方面也是力不从心。为了适应汽车产业的发展，半固态铸造应用到汽车部件制作过程中来。半固态制作工艺的采用，使零部件生产效率大幅度提高，汽车部件质量加强。

　　半固态铸造工艺在汽车行业中的使用非常广泛，例如，轻型车的轮毂、转向节、转向器壳以及悬挂支架等机械部件都采用半固态铸造的工艺进行生产，因为只有半固态铸造的合金才能满足致密度高、强度高、可靠性高等要求。

　　半固态铸造的采用达到了汽车行业低成本、高质量以及高产量的要求，推动了汽车生产的发展和创新，与此同时，汽车产业的发展也带动了半固态铸造业的进一步发展。在西方发达国家，铝、镁合金的生产早已发展到工业化的阶段，半固态铸造的使用促进了铸造技术方面的创新。越来越多的对于半固态铸造技术工艺特点、半固态合金的成形方法以及铸造方法的研究，促进半固态铸造技术更深入的发展，保证其能够为汽车行业的发展做出更大的贡献。

　　2.2 电子产业的应用

　　半固态技术制成品的使用虽然主要在汽车行业，但是它也被广泛的运用到了医疗、武器以及航空航天的领域之中，尤其是电子产业。我们知道，镁合金在电子产业中的使用最为广泛。同一般的金属相比，镁合金有较高的导热性、比强度和切削性，并能减少对周围环境以及人体的电磁辐射伤害。电子产业对环保以及轻量化的要求比较高，尤其是移动电话以及笔记本电脑等携带式电子产品，镁合金重量轻、强度高、散热能力强的特性使它备受青睐。但是传统的镁合金铸造瑕疵率高、后续处理复杂而且稳定性低，不仅影响自身功能的发挥还加大了生产成本。采用半固态技术铸造的镁合金不仅质量高、稳定性好还更加适应自动化生产的模式，有效减少生产成本。现在，很多电子产品生产商认识到了半固态铸造的优势，通过新型的铸造方式逐渐实现电子产品生产的优质、高效和环保。

　　3 半固态铸造的前景

　　综上所述，我们已经认识到了半固态铸造技术与传统铸造工艺相比所具有的优越性。但是我们不能仅仅满足于现状，要发展我国的半固态铸造事业，还需要我们不懈的努力。相对于技术发达的西方国家，我国铸造业还存在着铸造设备落后，模仿性较强等缺点，进而限制了半固态铸造的应用和发展，因此，要发展半固态铸造事业要求我们关注铸造设备的研究和开发，具有自主知识产权的配套设备是半固态铸造进一步发展的保证。同时，我们还应该对半固态金属流变的性能进行深入的研究，只有清楚理论依据才能更好的了解半固态铸造工艺，更好的应用到实践中来。未来，对于环保、节能、高效的产业的需求会越来越大，半固态铸造的应用领域会越来越多，这也要求我们加强半固态铸造的工业化水平。可以采取计算机进行模拟的方式，将半固态铸造的工艺过程进行数据模拟，并通过与实际生产数据进行比较的方法，不断提高计算机模拟的可靠性与准确度，为工业化发展做出准备。

　　现如今，能源的可持续发展和环境的保护已经是我们必须重视的课题，这就要求汽车的制造向着轻量化的方向发展。材质较轻同时具有高质量的合金最适合实现轻量化的目标，这必然会导致汽车生产过程中采用更多的合金材料。合金在汽车方面的大量使用必然会加强半固态铸造技术的应用，因为半固态铸造技术是制造高质量轻型合金的首选。除了汽车行业，电子行业、航空航天、医疗器械等行业在制造方面也会逐渐淘汰老式零件，更多的采用质量高、性能好、环保的合金材质。

　　4 结论

　　半固态铸造符合未来对于生产高质量、高性能、具有环保特性材质的要求，是未来铸造业发展的方向。优质合金的广泛使用趋势，不仅能够扩大半固态铸造的实际应用领域，也会促进半固态铸造事业的不断深入和发展。总体来说，半固态铸造事业会逐步取代落后的铸造方式，具有非常光明的发展前景。

　　参考文献：

　　[1]崔建忠，路贵民.半固态浆制备技术新进展[J].哈尔滨工业大学学报，2010，32(4)：110-113.

　　[2]许洛萍，邵光杰，李麟，等.汽车轻量化用金属材料及其发展动态[J].上海金属，2002，24(3)：1-7.

　　[3]毛伟民，陈军，白月龙.半固态合金流变铸造的研究进展[J].特种铸造及有色合金，2004(2)：4-8.

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