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金屬半固態(tài)成形原理-金相顯微鏡小常識(shí)
半固態(tài)成形原理
半固態(tài)成形技術(shù)源自1971年在對(duì)錫-鉛合金做熱裂處理研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)金屬在凝固的過程中給予連續(xù)的攪拌動(dòng)作，
會(huì)把剛生成的樹枝狀結(jié)構(gòu)破壞成球狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)給予外力作用時(shí)，固相球狀晶粒子與液相組織都會(huì)有流動(dòng)的現(xiàn)象發(fā)生，
而因?yàn)榱黧w在流動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的摩擦阻力較小，所以液相組織會(huì)先行流動(dòng)，如圖2[2]所示。而圖3為具球狀晶的半固態(tài)金屬變形機(jī)構(gòu)示意
我們可將半固態(tài)金屬變形分為以下四種，
分別為(a)液相的流動(dòng)、(b)液相帶動(dòng)固相的移動(dòng)、(c)固相間的接觸滑動(dòng)及(d)固相本身的旋轉(zhuǎn)。
具有細(xì)小球狀晶顯微結(jié)構(gòu)的金屬胚料，當(dāng)溫度超過固相線時(shí)，變形阻抗會(huì)有急遽下降至接近于液體的變形阻抗的現(xiàn)象，
此一特性使胚料的成形力量減小，可以有效降低成本。此外成品也會(huì)具有比樹枝狀晶粒結(jié)構(gòu)更好的機(jī)械性質(zhì)。
而以往之所以沒人考慮在半固態(tài)溫度下使金屬成形的主要原因，乃因傳統(tǒng)樹枝狀凝固組織結(jié)晶對(duì)材料的顯微結(jié)構(gòu)產(chǎn)生
一重大影響：當(dāng)凝固中的液體的固相率達(dá)到約20%體積分率時(shí)，這些樹枝狀晶就會(huì)互相連結(jié)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體。
此時(shí)若受到剪應(yīng)變作用，這些網(wǎng)狀體會(huì)產(chǎn)生剪力應(yīng)變面或是裂縫。而這些裂縫，之后有可能會(huì)被其他尚未凝固的金屬熔液所填補(bǔ)，
因而產(chǎn)生了巨觀的偏析；也有可能根本無法被填補(bǔ)，于是變成了鑄件裂縫。
所以自Flemings發(fā)現(xiàn)在半固態(tài)狀態(tài)下形成球狀晶的方法后，才引起了各方的注意，
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