A356铝合金的半固态压铸成形研究
陈晓阳，曾大本
清华大学机械工程系，北京100084
摘要 研究了利用具有触变性的半团态A356铝合金坯料，在自行研制的中频感应穿
透加热装置中进行二次加热，再将半固态铝合金锭料压铸成形上海通用汽车公司Buick车从动链轮支架。该工艺方法显示出生产汽车零件的高效性、优越性。
关键词：半固态A356铝合金坯料，坯料二次加热，压铸成形
降低能耗、减少环境污染以及节约有限资源是当今人们所面临的一个十分重要而紧迫的间题。因此汽车的轻量化是提高汽车的燃油经济性、节约能耗的重要措施和必然趋势。半固态金属成形技术以高效、高质量、节能和近净形化成形等特点可以完全满足现代汽车制造业对有色铸件的高致密度、高强度、高可靠、高生产率和低成本等综合妥求，因而倍受汽车制造厂商以及零部件配套生产厂商的重视。半固态金属成形技术自20世纪70年代初发明以来，经过20多年的研究和开发，西方发达国家已经在汽车零件制造业得到越来越广泛的应用[1-6].目前，铝、镁合金的半固态成形技术在西方发达国家已经进入工业应用的成长期。因此，半固态金属成形技术必将成为21世纪金属加工技术重要的发展方向之一.同时也是面向未来的汽车零件制造技术最具应用潜力的成形技术。
半固态金属成形(SSMF)是在合金的固液两相区的半凝固状态直接加工成形的工艺方法。半固态金属成形的关键技术包括:非枝晶半固态合金坯科的制备技术、半固态合金坯料二次加热技术和半固态合金坯料成形技术。采用半固态金属成形技术生产汽车零件，首先要求半固态合金坯料具有非枝晶的组织结构。这种非枝晶组织的坯料的制造方法分为机械搅拌、电磁搅拌和Osprey喷射沉积等技术[7、8]。目前国外已经商业化生产的有电磁搅拌、SIMA. Osprey等技术。半固态合金坯料的成形工艺有半固态模锻、半固态挤压、半固态压铸和半固态注射成形等方法，这些工艺技术大部分是应用在汽车零件生产领域。目前我国关于半固态金属成形技术的研究和开发基本还处于实验室阶段，有关在汽车制造业的工业应用报道很少[9、10]。本研究是在完成国家863计划资助项目的前提下，与上海汽车有色铸造总厂联合进行了“半固态压铸铝合金汽车零件生产技术开发”的工业实验研究。对上海通用汽车(SGM)有限公司的Buick轿车中的从动链轮支架进行了半固态压铸工艺试制，取得了突破性进展，为大批量半固态压铸生产汽车零件奠定了良好的基础，本文将介绍主要的研究内容。
1 半固态A356铝合金坯料的制备
上海汽车有色铸造总厂和清华大学联合开发的半固态成形项目采用喷射沉积法，主要是考虑到吹射沉积方法快捷和小批量试制等特点。半固态压铸试制用的半固态A356铝合金坯料的合金提料化学成分为:Si7% Mg0.45% Fe-
