项目名称：半固态铸造和颗粒增强复合材料生产
项目编号：201-368
行业分类：金属学、金属工业
内容简介：本项目既可结合压力铸造和挤压铸造直接进行产品生产，也适合于生产镁合金、锌合金和铝合金等有色合金半固态原料，还可用于颗粒增强复合材料的制备和生产。压力铸造具有铸件尺寸精度和表面光洁度高，强度和表面硬度高，可以压铸形状复杂的薄壁零件，以及生产率高等优点，己发展成为一种重要的金属成形工艺，用于铝、镁等有色金属的生产。但这一成形方法存在的主要缺点是压铸时，高速金属液流会包裹大量气体，在铸件内部产生气孔，不仅影响铸件性能，而且使压铸产品不能进行较多余量的机械加工，不能进行热处理。这一问题，多年来己成为限制压铸工艺进一步发展的主要问题。此外，液态金属长期挤压铸造(也称液态模锻)常用于厚壁零件生产，若采用半固态挤压铸造，不仅可以大大减轻型腔侵蚀，还能提高铸件致密度和生产率。
本项目是将熔融金属经一特别设计的半固态金属处理系统，将金属液冷却进入半固态区。通过破断枝晶，细化晶粒，使金属在半固半液态流动和成型。系统出口处金属具有适当的液固两相比例，适当的固相形态，适宜的粘度和流动性。随后利用现有压力铸造或挤压铸造设备进行产品生产；或通过快速冷却生产半固态铸锭，提供给压力铸造或挤压铸造厂家进行产品生产。该金属处理系统还可将增强粒子与液态金属充分混合，生产复合材料。 它的特点有： 1.半固态金属粘度比液态金属高，可根据需要变化，凝固前沿状况改善，氧化减少，卷入气体减少；2.因为充型时金属温度低，且部分金属己凝固，故金属热容量低，对铸型、模具侵蚀大大减轻；3.宏观偏析减少，晶粒细化； 4.充型时半固态金属浆液含有固体，所需补缩量减少，缩孔、缩松减少，表面光洁度提高；5.可快速连铸，能耗较低；
6.可生产黑色金属件与其它高熔点合金；7.生产的颗粒增强复合材料颗粒与基体结合牢固，混合均匀，性能优异。半固态合金的研究和应用目前主要集中在美国和欧洲。英国虽无半固态合金的实际工业生产，但也在进行应用研究。在我国尚无这方面工业生产，实现半固态合金产业化，具有占领产业制高点的意义。根据生产目的、合金类型和生产规模的不同，需要调整半固态金属处理系统的设计与制造。投资额介于人民币20-150万元之间。1.可较精确地控制出口金属的温度和液--固相比例；2.可调节出口金属的流动性能；3.生产的产品组织细化，性能明显提高；4.是生产高性能复合材料一种十分方便与低成本的工艺。应用领域：1.结合压力铸造和挤压铸造直接进行产品生产；2.生产镁合金、锌合金和铝合金等有色合金半固态原料；3.经进一步研究可生产黑色金属件与其它高熔点合金；4.生产颗粒增强复合材料。市场前景十分广阔，主要取决于生产规模和科技投入。