半固态浆料制备的其他方法

1.低过热度浇注法

低过热度浇注法是通过控制合金浇注温度和凝固冷却速度来制备半固态金属浆料或坯料，该方法一般不采用任何搅拌，所以制备工艺简单。其缺点在于效率低，并且组织均匀性较差。Pan等人^[31]用此法研究了浇注温度对AlSi7Mg合金组织的影响。日本日立金属有限公司研究了近液相线温度浇注对Al-Si合金组织的影响，取得了与Pan类似的成果^[32]。毛卫民等人^[33]也研究了低过热度浇注对AlSi7Mg合金显微组织的影响，并探讨了浇注高度对凝固组织的影响。此外，刘丹等^[34]研究了液相线浇注（更小过热度）制备2618变形铝合金的半固态坯料的规律。

2.倾斜板法

用倾斜板冷却制备半固态浆料的工艺如图5-54所示^[35]。金属液体通过坩埚倾倒在内部具有水冷装置的冷却板上，金属冷却后达到半固态温度，流入模具中制备成半固态浆料。倾斜冷却板装置的设备简单、占地面积小，可以方便地安装在挤压、轧制等成形设备的上方。其缺点在于浆料易卷气和出现夹杂。

图5-54 倾斜板冷却法

3.SEED制备法

SEED（Swirled Enthalpy Equilibration Device）法[36]，即旋转焓平衡设备制备的方法，其主要思想是使浇入容器的金属液体与金属容器迅速达到热平衡以使熔体成为半固态浆料，然后排除部分液体以提高固相率。其工艺流程如图5-55所示。首先将容器倾斜，再浇入定量金属熔体，然后进行一定时间的旋转，最后去除一定量液体，产生高固相率浆料。该法的优点是温度控制简单，设备投资小，可用于半固态温度区间窄的合金浆料的制备，浆料不受污染。其缺点是工艺操作麻烦，浆料成分难以得到准确控制。(www.xing528.com)

图5-55 SEED法制备浆料工艺过程

4.低过热度和弱搅拌相结合制备法

美国麻省理工学院的Flemings和Martinez等[37]提出一种新的流变成形技术，即SSR（Semi-Solid Rheocasting）技术，该技术中制备浆料的工艺路线是：将低过热度的合金液浇注到制备坩埚中，利用镀膜的铜棒对坩埚中的合金液进行短时弱搅拌，使合金熔体冷却到液相线温度以下，然后移走搅拌棒，让坩埚中的半固态合金熔体冷却到预定的温度或固相率，其工艺过程如图5-56所示。从整个工艺流程看，这种制备方式简单、便于过程控制。

图5-56 低过热度浇注和短时间弱机械搅拌制备半固态合金浆料示意图^[37]

此外，还有所谓的低过热度浇注弱电磁搅拌式流变成形法^[38]，可用于铝合金制浆的方法还有单辊旋转法^[39]、紊流效应法^[40]、固液混合法^[41]、金属熔体混合法^[42]、CRP（Continuous Rheoconversion Process）^[43]等。