7075铝合金浆料的倒锥形通道制备与流变压铸

根据近期授权的铝合金浆料的倒锥形通道制备与流变成型工艺的中国发明专利，以7075铝合金为研究对象，以低成本的倒锥形通道浆料制备工艺为核心，将半固态铝合金浆料的倒锥形通道制备工艺与流变压铸成型工艺相结合，深入研究倒锥形通道制备半固态7075铝合金浆料中的球状初生相形态的控制方法、半固态7075铝合金浆料的流变压铸充填性、压铸件力学性能及内部组织结构变化，从而确立半固态7075铝合金的倒锥形通道浆料制备中的球状初生相形态控制、流变压铸充填性和力学性能及内部组织结构之间的内在关系，为新型短流程的半固态铝合金流变压铸工艺的工程化技术研究和开发提供理论依据。本项目研究成果将会促进半固态铝合金流变压铸技术在汽车及交通运输、航空、航天、电器等领域中的应用，对半固态金属成型技术的整体发展和制造行业生产水平的提高将产生深远的影响，因此，本项目的实施具有重要的科学意义和实际应用前景。

半固态金属触变成形工艺流程较长、生产成本较高，因此，如何降低生产成本成为当今半固态金属成形工艺进一步研究和推广应用所面临的最重要课题。最近，申请者提出了一种半固态金属浆料的制备新工艺，即金属浆料的倒锥形通道制备与流变成形工艺，可简化金属浆料的制备过程和降低制备成本，并获得了中国发明专利授权。但该制备新工艺涉及的三个基本科学问题需要深入探讨：（1）铝合金浆料中的球状初生相形态的控制方法；（2）铝合金浆料的流变压铸充填性；（3）压铸件力学性能及内部组织结构变化。因此本项目试图通过实验研究，掌握倒锥形通道制备铝合金浆料过程中的球状初生相形态的控制方法，掌握倒锥形通道所制备铝合金浆料的流变压铸的充填性，掌握流变压铸件力学性能及内部组织结构的变化规律，从而确立半固态7075铝合金的倒锥形通道浆料制备中的球状初生相形态控制、流变压铸充填性和力学性能及内部组织结构之间的内在关系。.经过系统的实验研究，本项目取得了倒锥形通道的锥度、内径尺寸、垂直高度、锥形通道材质和过程温度及铝合金过热度对半固态7075铝合金浆料中的球状初生-Al形成的控制规律，并明显简化了制备过程和降低了浆料的制备成本；经过后续温度场均匀化，可保证半固态7075铝合金浆料的内外温度差小于1℃；取得了半固态7075铝合金浆料温度、压射比压、压射速度、压铸型预热温度与浆料流变压铸充填性和力学性能之间的关系，流变压铸试样的抗拉强度可达430450MPa、伸长率可达2.6%3.8%；建立了半固态7075铝合金浆料的流变性能数学模型，为其流变充填过程的数值模拟提供了必要的基础数据。因此，本项目研究确立了半固态7075铝合金的倒锥形通道浆料制备中的球状初生相形态控制、流变压铸充填性和力学性能及内部组织结构之间的内在关系，为新型短流程的半固态铝合金流变压铸工艺的工程化技术研究和开发提供了理论依据，将会促进半固态铝合金流变压铸技术在汽车及交通运输、航空、航天、电器等领域中的应用，对半固态金属成型技术的整体发展和制造行业生产水平的提高将产生深远的影响。