Fluid Flow in Solidification,5 凝固过程的液相流动现象,5 凝固过程液相的流动现象,5.1 熔体中的颗粒、气泡和液滴 5.2 凝固过程液相流动现象 5.3 用数学描述凝固过程流体流动的方法 5.4 充型过程流动 5.5 半固态熔体的流变行为,5.5 半固态熔体的流变行为,液态充型过程，当熔体内枝晶达一定数量，固相占1520%，熔体就丧失流动能力 如果控制合金的初生相生长形态，获得近似球形的非枝晶组织如图，金属直至50%固体仍保持低粘度，其流动特点类似泥浆，具有流变性质，流动性较好这种状态的半固态熔体，称为半固态浆料（stir-cast slurry）或糊状金属半固态浆料的金相组织 Mg-9.03%Cu-0.64%Zn-0.33%Mn合金 白色区域是固态，剪切速率6830S-1,半固态熔体的流变行为,反映流变性质的参数-变形过程中的动力粘度，其值主要受固相比例和尺寸的影响 表观动力粘度越小，固相球化的程度越高 冷却速率和剪切速率两个参数决定枝晶生长形貌和表观动力粘度半固态Al-4.5%Cu-1.5%Mg合金表观动力粘度 a)剪切速率=330/S，b) 冷却速率=0.03K/s,半固态Al-4.5%Cu-1.5%Mg合金的流动性,171案例5.24,半固态金属浆料的制备,常用方法是对熔体施加切应力。
搅拌方法： 电磁搅拌 机械搅拌（旋转叶片、单或双螺杆、搅拌棒、单辊旋转）制备凝固过程存在强烈搅拌时，枝晶形态变化,不使用搅拌直接获得半固态浆料或坯料 倾斜板冷却体法：让浇注的熔体流过倾斜板后再进入铸型，可以获得半固态浆料，或用斜（转、直）管代替斜板 基本原理是流槽的激冷有利于形核，流动枝晶与液体的冲刷、碰撞与剪切有利于初生相的细化与球化 低过热度浇注法：基本原理是浇注温度接近液相线附近，并且控制低的凝固速度，获得初生相为球状的半固态浆料 其他方法，如：超声振动等半固态金属浆料的制备,半固态浆料成形技术,半固态浆料成型技术称为金属半固态铸造(Semi-solid casting of metals)可以在压力下成形（压力铸造或液体冲压），称为流变铸造（rheocasting，stir-cast） 主要优点是降低浇注温度， 显著减少金属铸型的磨损，提高生产率和减少铸件缺陷 有望减少偏析和热裂，提高力学性能 对高熔点的铜基和铁合金特别有意义半固态浆料成形技术,改进的工艺方法是用流变铸造预制成原料，例如棒料当它再次被加热至50%固体状态，在压力下可以成形 半固态浆料，受到剪切力时，将具有流动性，称为具有触变性（thixotropic）。
在压力下成型，相应工艺有触变铸造（thixocasting）和触变锻造这种工艺为流变铸造工业化创造了条件半固态触变成型角框件 p173案例5.25,工艺流程：在模具内再加热，触变成形;,半固态触变成形举例 (2000kN),进一步参考书,凝固技术 周尧和等 (1998), 机械工业出版社,End of 5,。