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1、半固态成形技术复习题1. 什么是半固态成形技术？其与液态压铸、固态锻造相比有何特点？半固态加工是指在半固态温度下通过一些普通技术如压铸，挤压，轧制和锻造，将含有固态球状颗粒和液相的半固态浆料变形成为零件的过程。自身特点：（1）容易搬运（2）搞生产率（3）致密度高（4）组织均匀（5）固相分数容易控制（6）跟锻造比，变形抗力低，容易成型（7）跟铸造比，成型温度低，模具寿命高2. 半固态成形技术分为哪两种典型工艺？简述每种工艺的定义？流变成形：液相路线法。制浆运输成型触变成型：固相路线法。制浆冷却二次加热成型3. 流变成形技术有哪些典型工艺？ 压射锻轧挤4. 触变成形有哪些典型工艺？ 压射锻轧挤5.
2、 哪些合金适合利用半固态成形技术成形零件？那些合金不适合，为什么？固液相共存区宽的合金适合利用半固态成型技术。纯金属，共晶合金不适合，因为没有固液共存区。6. 什么是触变射铸技术，它能够成形那些产品零件？将制备好的半固态坯料二次加热然后再射入模具中。主要用来成型镁合金材料，AZ91D，AM60，AM507. 什么是流变射铸技术，在流变射铸技术中半固态浆料是利用何设备制备的？将制备好的半固态浆料直接射入模具中，制备浆料用到了制浆机。8. 什么是半固态浆料，什么是半固态坯料，二者之间有何区别？半固态浆料球状的固态颗粒以及包围在外面的液相组成的混合物.半固态坯料 当半固态浆料凝固它就成为半固态坯料.
3、 触变成型中使用的半固态坯料被再加热成含有高含量固体的浆料。9. 半固态浆料与铸态坯料的微观组织有何区别？ 半固态浆料：球状晶以及包裹在它周围的液相;铸坯微观组织中含有大量枝晶，变形抗力很大。10. 半固态浆料流变性能测量方法主要有哪些？ (同轴双筒剪切流变法) (平行板压缩变形法) (反向挤压法) (毛细管流变法) (平行板旋转剪切流变法)11. 简述同轴双筒剪切流变法的过程？(1）两个不同直径同轴圆筒(2) 液固金属被放入两个圆筒之间的间隙。（3）外部或内部气缸驱动。库埃特（外部驱动器），塞尔（内部驱动器 )(4) 由于半固态浆料的粘度，圆筒表面存在剪切应力。(5）弹性金属丝或者传感器可以
4、测量能转换成可测量的剪切应力和剪切速率的力.(6) 这个方法可以测量固相分数小于60%的表观粘度12. 简述反向挤压法的过程？实验过程：（1）半固态坯料放入缸模具，（2）加热半固态坯料到半固态温度，（3）挤压半固态浆料（柱塞），（4）浆料填充在模腔和柱状活塞之间，然后反向挤压柱塞13. 简述平行板压缩变形法的过程？实验装置由加热系统标本，温度控制系统，轴向负载和卸载系统和轴向变形的记录系统组成实验过程：（1）加热半固态坯料到半固态温度，（2）用平行板钢坯压缩浆料，（3）记录位移传感器位移曲线时间剪切速率缓慢地从1个S - 1至10-5的S 1变化。14. 简述平行板旋转剪切流变法的过程？通过感
5、应加热器把石墨坩埚中的浆料加热至半固态温度，浆料中放置两平行板，之间保持距离，利用板之间的旋转剪切来代替压缩，再记录钢坯的温度，扭矩，转速来得到表观粘度。15. 简述毛细管流变法的过程？毛细管粘度计放入预热压铸的模具型腔.重熔半固态坯料放入注射室（压射室）。测量毛细管中的温度和压力根据压差和流速测量半固态浆料的表观粘度。从200s-1到1200s-1的高剪切率变化.范围都能得到接近真实压铸的结果 16. 从液相路线出发，合金半固态浆料的制备中球状晶粒的形成机制包括哪些？（1），枝晶破碎（2）. 由于剪切力枝晶臂折断（3）. 枝晶臂根部熔断（4）. 枝晶塑形弯曲和晶界浸润熔断17. 从液相路线出
6、发，合金半固态浆料的制备中球状晶粒的形成原因包括哪些？枝晶的形成条件不具备，即成分过冷不满足液体搅拌至均质溶质浓度等温18. 半固态浆料制备方法中包括两种工艺路线，他们是什么？每种又如何分类？液相路线：机械搅拌/电磁搅拌/机械电磁搅拌/冷轧剪切/低过热度浇注/弹射和沉积固相路线：粉末冶金/SIMA/等温处理19. 什么是机械搅拌法制备合金半固态浆料？内外同心钢筒，外筒转动，内筒静止，分连续搅拌和间歇搅拌两种。20. 什么是电磁搅拌法制备合金半固态浆料？利用三相交流电产生交变磁场，推动导体做剪切磁力线运动。21. SCR的英文全称是什么？简述其定义？Share-cool-roller,剪切-冷却
7、-轧制，22. 简述低过热度浇注法制备合金半固态浆料的过程？通过控制低过热度和冷却速率。结果表明，冷却速率小于0.4/s 过热度小于630比较合适。23. 简述喷射沉积法制备合金半固态浆料的过程？首先将浆料雾化，然后喷射出去，获得高的剪切力，从而打断枝晶，得到球状晶。然后再加热到半固态温度，得到半固态浆料。24. 什么是粉末冶金法制备合金半固态浆料？粉末冶金方法就是混合不同的粉末使并致密化。在这个过程中，铸坯被在石墨坩埚中加热，并且用保护气体保护避免氧化。25. SIMA的英文全称是什么，简述其定义？Strain Induced Melting Activated这个过程就是将普通的铸态结构加
8、以一定的塑性变形，然后再加热到两相区，这期间会发生再结晶，以及形成亚晶粒，亚晶界。球状固相会被低熔点的共晶相包围，从而形成球状晶，半固态浆料制备完成。26. 简述半固态等温处理法的定义？利用超声的侵蚀作用，在液相中形核并打断枝晶。27. 机械搅拌法制备合金半固态浆料的优缺点是什么？优点: 1.操作手续简单; 2.设备简单，花费相对较低； 3.液相容易控制，能得到大的剪切速率. 4.半固态坯料的尺寸不受限制. 缺点: 1.机械搅拌有影响材料均匀性的搅拌死角. 2.搅拌工具的腐蚀和熔化会污染合金。 3，搅拌机器非常繁琐，难以操作，生产效率非常低。固相体积分数只能是30和60之间。 4.制备半固浆料
9、的高熔点金属熔化有困难。28. 电磁搅拌法制备合金半固态浆料的优缺点是什么？优点:1. 半固态浆料不会被污染，非接触式搅拌;2. 自动化程度非常高，操作非常简单;3. 设备有相对较长的寿命.缺点:1. 半固态坯料尺寸有限;2. 能源利用率非常低.29. 机械搅拌法制备合金半固态浆料分为哪两种工艺，每种又如何分类？机械搅拌法分为连续搅拌和间歇搅拌。其中连续搅拌又分为棒式搅拌和螺旋搅拌。间歇搅拌分为底部浇注和倾斜浇注。30. 从搅拌方式看，电磁搅拌法如何分类？水平搅拌器和垂直搅拌器31. 机械搅拌中，其影响因素包括哪些？其对机械搅拌过程有何影响？剪切速率，搅拌速度，搅拌时间和冷却速度剪切速率越高，
10、冷却速率越高球状晶尺寸越小。搅拌速率越高，搅拌时间越长，初生相越圆。32. 电磁搅拌中，其影响因素包括哪些？其对机械搅拌过程有何影响？功率, 搅拌时间 , 搅拌温度和频率搅拌功率越高，固体颗粒形状越圆；搅拌频率越高，搅拌时间越长，搅拌效果越好；搅拌温度越高，球体尺寸越小。33. 什么是新SIMA法？其主要应用何种合金的半固态浆料的制备？这个方法的原则是将铸坯用含有两个相同直径的呈90度夹角的通道的模具挤压，靠这种剪切力来打碎枝晶。主要用于镁合金半固态浆料的制备。34. 与液态压铸和触变成形相比，流变成形技术有何优缺点？优点：（1）比起触变成型，工艺流程更短； （2）比起触变成型，最终产品花费小
11、； （3）比起压铸，机械性能更好； （4）比起压铸，对模具的热损耗小；（5）由于半固态浆料层流，所以比起压铸来说，裂缝和缩孔少；缺点：（1）比起触变成型，最终产品的机械性能要差； （2）因为存在准备浆料过程，所以花费比压铸大；35. 流变成形工艺中有哪些典型技术？单螺旋机械搅拌式流变成形双螺旋机械搅拌式流变成形低过热度和弱机械搅拌式流变成形流变轧制成形36. 什么是二次加热（重熔）？影响其过程的主要工艺参数包括哪些？重熔过程就是把半固态坯料重熔之半固态温度，得到固相分数较高的半固态浆料。影响其过程的主要工艺参数有重熔温度和保温时间。37. 什么是集肤效应？其对坯料的电磁感应二次加热过程有何不利
12、影响？如何降低其不利影响？感应电流在金属坯内不均匀，事实上，感应电流强度从金属表面向中心在削弱。这被称为“集肤效应”。“集肤效应”使得金属中心温度很低，基本靠表面的热传导来加热，因此，加热时间很长，即使表面金属过烧，中心未必能融化，同时也及其浪费能源。实验表明，降低频率，增加温度可以提高电磁感应渗入深度。38. 电流频率对感应电流深入深度有何影响？反相关39. 温度对感应电流深入深度有何影响？正相关40. 在电磁感应二次加热中为了既节省二次加热时间，又降低加热坯料的径向温度，该如何选取输入功率？改变电磁功率是理想可行的办法。功率越低，径向温度梯度越小。41. 电磁感应二次加热有何优缺点？优点：
13、（1）重熔加热速度快，坯料的表面氧化少； （2）很容易与触变成形设备的生产节奏相匹配； （3）感应加热工艺与于实现生产的机械化和自动化； （4）生产环境优良；缺点：（1）加热时会出现较强的肌肤效应,将导致坯料的表面温度比中心温度高。较大的温度梯度会出现在金属坯料中，将会导致坯料不均匀的温度分布或者不均匀的固相分数； （2）由于受感应加热器的形状的限制，不适合加热形状复杂的坯料；42. 电阻炉二次加热有何优缺点？优点：（1）热加设备简单； （2）被加热金属坯料的形状不受限制；缺点：（1）加热速度慢； （2）不容易实现生产的机械化和自动化；43. 半固态坯料重熔加热过程中的液相分数的确定方法有哪些
14、？热电偶直接测温法；尖针侵入法；加热能量测量法；（）测量线圈感应法；（根据不同温度下，金属电导率不同，因此坯料内置的线圈可以测量渗入深度）声压法；（半固态坯料进入股也共存状态时，声压会变化）44. 简述触变锻造的过程？与固态锻造相比其有何特点？准备半固态坯料预热模具合模与固态锻造相比，变形抗力很小。另外，更容易实现近净成型。45. 简述触变压铸的过程？与流变压铸相比有何不同？准备半固态坯料重熔压铸，比流变压铸多了个重熔环节。46. 触变压铸与液态压铸有何不同？与液态压铸相比其有何优点？（1）最终产品结构致密，而且其机械性能要比液态压住得到的要好。此外，最终产品还可以被热处理；（2）有一些重要工序，半固态坯料的制备，重熔，触变压铸；（3）半固态浆料的流动更平稳；
