球状初晶半固态金属或合金浆料直接成型方法及装置

摘要

一种球状初晶半固态金属或合金浆料直接成形方法及装置，涉及半固态金属或合金浆料的直接成形，特别涉及半固态金属和合金浆料的流变成形。将低过热度即过热5～30°K的金属或合金液浇入一铸模即承接容器中，同时对该过热金属或合金液施加一弱搅拌力即低功率搅拌力，得到球状初晶半固态金属或合金浆料；该球状初晶半固态金属或合金浆料经过进一步冷却或保温，使该球状初晶的半固态金属或合金浆料冷至特定的温度或固相分数，该温度高于该金属或合金的平衡固相线温度或不低于该金属或合金半固态浆料的直接成形温度，在该冷却或保温过程中，该金属或合金半固态浆料中的球状初晶得到进一步的圆整优化；将该圆整优化后的球状初晶半固态金属或合金浆料送至压铸机或锻造机的射室进行半固态浆料直接成形，其优点在于降低能耗，缩短工艺流程，降低铸件或成形件的成本。

主权项

一种球状初晶半固态金属或合金浆料的直接成形方法，产生一低过热度的过热金属或合金液，将该过热金属或合金液的温度预先控制在其实际液相线温度以上，将该过热金属或合金液直接浇入一铸模即承接容器中，其特征在于：a.立即对所浇入该铸模即承接容器中的过热金属或合金液或已凝固出少量初生固相的半固态金属或合金浆料施加短时弱行波电磁场搅拌、或弱螺旋电磁场搅拌即低功率搅拌，得到球状初晶的半固态金属或合金浆料，搅拌时间为20S；b.在该短时搅拌之后，通过一冷却器来控制该球状初晶的半固态金属或合金浆料的后续冷却速率和冷却时间，冷却速率为5°K/min，冷却时间为300S，使该球状初晶进一步圆整优化，并控制该半固态金属或合金浆料达到预定的固相分数或温度，预定的固相分数为0.4～0.6，或预定温度高于该金属或合金的固相线温度或不低于该固相分数的球状初晶的半固态金属或合金浆料的成形温度；或者是在该短时搅拌之后，对球状初晶的半固态金属或合金浆料进行保温，该保温的温度高于该金属或合金的固相线温度或不低于该固相分数的球状初晶的半固态金属或合金浆料的成形温度，保温时间为300S，使球状初晶进一步圆整优化；c.将圆整优化后和预定固相分数的球状半固态金属或合金浆料连同其铸模即承接容器送至压铸机或锻造机前，将该铸模即承接容器中的球状半固态金属或合金浆料送入压铸机的射室或锻造机的射室中，进行压铸或锻造成形。