半固态成型技术的发展与应用现状
金属半固态成形技术的应用现状及发展前景
磁搅拌 制备半 固态 金 属 浆 料或 坯 料 的独 特 优 点． 目 前， 电磁 搅拌法 制 浆在 半 固态 金属 成 形 实 际应 用 中
占据 主导地 位． 电磁搅 拌法 也存在 能耗 大 、 磁严 但 漏
缩能力 ， 从而减轻 或者消 除 了缩 松倾 向， 因而组织 优 良的半 固态 金属浆 料或坯 料的制备 是实现半 固态 金 属加工技术 的基础及 关 键 ． 自从 Ｆ ｅ ｎ ｓ １ ｇ 等人 ］ ｍｉ ８
制， 可获 得很高 的剪切速 率 ， 有利 于形成细 小 的球 形
晶粒组织 ， 目前 实验室 中广 泛应用 的方 法 ． 是 ｊ 由于
收 稿 日期 ： ０ ８Ｏ — ５ ２ ０ 一６ ２
作 者 简介 ： 尧 （ ９４ ） 男 ， 北荆 门人 ， 士研 究 生 刘 １８ 一 ， 湖 硕
第 ２卷
第 ４期
刘尧 ． ： 属 半 固 态 成形 技 术 的应 用 现 状 及 发 展 前 景 等 金
３５ Ｏ
无法 制备高 质量 的半 固态 金属 浆料或 坯料．
固态浆 料 ， 在适 当 的搅 拌及 冷却条 件下 ， 均可 获得半
１ 半 固态 合 金 浆料 的制 备
与传统铸造 成形 相 比， 固态 金属 浆 料 中包 含 半
有类球 形 的固相颗 粒 ， 少 了凝 固收缩并 提 高 了补 减
固态 金属锭或 成 形件 ， 微 观 组织 为 细 小球 形 或等 其 轴 的固相颗粒 ， 最小粒 径约 为 ３ ～５ ｍ． Ｏ ０ 机 械搅拌法 装 置结 构 简 单 、 价低 、 作 方 便 ， 造 操 搅拌速 度 、 搅拌 温 度及 冷 却 速率 等 工 艺 参数 易 于控
第 ２卷第４ 期 材料研究与
半固态金属成形技术的发展与应用
半固态金属成形技术的发展与应用70年代初美国麻省理工学院的M.Flemigs和D.Spencer发现，处于固-液相区间的合金经过连续搅拌后呈现出低的表观粘度，此时在结晶过程中形成的树枝晶被粒状晶代替。
这种浆料很容易变形，只要加很小的力就可以充填复杂的型腔，从而开发出一种新的金属成形方法—半固态金属成形。
半固态金属成形可以分为流变成形和触变成形两种。
前者是利用半固态金属的流变性能，将经过强烈搅拌的金属浆料加压成形。
后者则利用金属的触变性能，将凝固的搅拌金属浆料加热至半固态再加压成形。
半固态金属成形具有能消除气孔、缩孔，提高零件的机械性能及模具寿命，减少凝固收缩，提高零件尺寸精度等优点。
半固态金属易于搬运和输送，为连续高效的自动化生产创造了条件。
在节省能源、保护环境方面也较传统的铸造方法更为优越。
目前美国、西欧已将半固态加工成形技术应用于生产。
美国军方把用流变铸造法制造复合材料坦克零件列为五年工艺研制规划之一。
在川崎制铁等18家大型公司的资助下，日本从1988～1994年成立了专门研究机构，对半固态金属的性能、制造与加工技术进行了全面的研究，目前已着手工业化生产。
我国对半固态金属成形技术的研究基本上还处于实验室阶段，离工业性生产尚有一定距离。
1半固态金属的流变特性半固态金属的流变特性是指在外力作用下半固态金属的流动、变形性能。
研究半固态金属的流变特性对半固态金属的制备和成形技术具有重要的指导意义。
当金属液中固体金属颗粒的组分大于0.05～0.1时，其流变行为即呈现非牛顿体型。
在更高的固体组分（0.5～0.6）时，浆料呈非线性粘塑性，具有宾汉（Binghan）流体的特性。
虽然合金成份、半固态金属的制造条件、固体相的形状与大小等因素对半固态金属的流变性能都有影响，但固相组分的数量对流变性能的影响最大。
通常用半固态金属的表观粘度作为其流变性的指标。
通过在一定剪切变形速度及冷却条件下的搅拌试验，测定了在不同固体组分下的铝、铜、铁半固态金属的表观粘度，见图1，并采用悬浊液的粘度公式对表观粘度与固相率的关系进行回归分析，得到如公式（1）所示的半固态金属表观粘度表示式［1］：图1固相率与表观粘度间的关系（曲线为回归结果）（1）式中：ηa—半固态金属表观粘度，Pa.s，ηLa—金属液表观粘度（Pa.s），ρm—合金密度（kg.m-3），C—凝固速度，s-1，—剪切变形速度，s-1，f s—固相率。
半固态加工技术研究现状与应用前景
凝固论文半固态加工技术研究现状及应用前景Research Situation and Application Prospect of Semi-solid Processing Technology课程：金属凝固理论半固态加工技术研究现状及应用前景Research Situation and Application Prospect of Semi-solid Processing Technology摘要：半固态金属成形技术具有高效、节能、近终形生产和成形件性能高等许多优点，是近年来金属加工技术研究的热点。
该工艺在钢铁及有色金属加工中都受到了相当的重视，关于这方面的专著、论文等也大量的涌现。
本文在众多的文献资料基础上通过作者的整合，思考将从半固态加工简介，基本原理，研究现状及应用前景四个方面进行阐述。
关键词：半固态加工；浆料制备；成形技术；数值模拟；应用前景Abstract: There are many advantages of semi-solid metal forming technology such as high efficiency, energy saving, and net-shaped processing. Thixo-formed products also have fine mechanical properties, it’s the hot topic of metal processing technology research in recent years. The process in iron and steel, non-ferrous metal processing is given great attention, a large number of monographs, papers about this aspect emerge very quickly. Based on lots of documentations, the author will discuss these aspects, introduction of semi-solid processing, basic principle, research situation and application prospect through her integration and thinking.Key Words: semi-solid processing; slurry making; forming technology; numerical simulation; application prospect.液体与固体是我们比较熟悉的两种物质存在形态，而液体与固体之间尚存在一种软物质，称为半固态物质或半固态金属，其流动时表现为粘塑性行为，结果产生永久变形。
浅谈金属半固态成形技术
江苏理工学院JIANGSU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY材料先进制备与成形加工技术课程论文学院名称：材料工程学院专业：机械工程2013年04 月浅谈金属半固态成形技术摘要本文综述了半固态成形技术，介绍了半固态成形技术的定义及其成形工艺，研究现状及发展应用，半固态浆料的制备方式及浆料的特点，最后对半固态技术进行了展望。
关键词半固态成形触变成形流变成形1.半固态成形技术定义金属半固态加工就是在金属凝固过程中，对其施以剧烈的搅拌作用，充分破碎树枝状的初生固相，得到一种液态金属母液中均匀地悬浮着一定球状初生固相的固-液混合浆料(固相组分一般为50％左右)，即流变浆料，利用这种流变浆料直接进行成形加工的方法称之为半固态金属的流变成形；如果将流变浆料凝固成锭，接需要将此金属锭切成一定大小，然后重新加热(即坯料的二次加热)至金属的半固态温度区，这时的金属锭一般称为半固态金属坯料。
利用金属的半固态坯料进行成形加工，这种方法称之为触变成形。
半固态金属的上述两种成形方法合称为金属的半固态成形技术。
如下图一所示。
图一半固态成形技术2、半固态加工的成形工艺目前，金属半固态成形的工艺路线主要有两种：一种是触变成形，把制浆与成形结合在一起；另一种是流变成形，将制坯和成形结合在一起。
2．1 触变成形触变成形的工艺路线是将半固态合金浆料铸造成锭坯，根据产品尺寸需要进行下料，经二次加热后，在半固态温度下进行压力加工成形。
由于半固态坯料的加热、输送工艺较为方便，并易于实现自动化操作，因而触变成形工艺在得到了广泛应用。
如半固态金属触变压铸、触变锻造、触变挤压工艺目前都已成熟，并进入实际应用。
随着触变成形工艺的推广和应用，生产实践中发现触变成形工艺也存在一些不足，如成本高，坯料损耗过多，坯料重熔时固相率难以精确控制。
工艺图如图二所示。
2．2 流变成形流变成形是将制备的半固态合金熔体直接转移到成形设备进行成形的工艺方法。
半固态成形发展概况及研究进展
半固态成形利用金属材料在固液共存状态下所特有的流变特性进行成形的技术。
首先要制造含有一定体积比例的非枝晶固相的固液混合浆料，成形方法有流变成形和触变成形两种。
优点：1、在工艺方面：成型温度低，延长模具寿命（热冲击小）；节省能源；改善生产条件和环境。
2、在产品方面：铸件质量提高（减少气孔和凝固收缩）；减少加工余量；零件的尺寸和精度能达到近终形；扩大压铸合金的范围并可以发展金属复合材料。
所谓半固态加工是指金属在凝固过程中,对其施以剧烈的搅拌作用或扰动作用,得到一种液态金属母液,其中均匀悬浮着一定量的球状初生固相或退化的枝晶固相的固2液混合浆料(也称流变浆料) ,对这种浆料进行的加工成型的方法。
半固态成型包括半固态流变成型和半固态触变成型两类,前者是将制备好的半固态浆料直接用于成型,如压铸成型(称为半固态流变压铸成型) ;后者是对制备好的半固态坯料进行重新加热使其达到半熔融状态,然后进行成型,如挤压成型(称为半固态触变挤压)[1]。
1半固态金属成形的发展及现状（半固态成形铝合金材料研究）半固态金属(SSM)成形技术自DavidSpencer于1971年首次提出至今，已有30多年历史【2-5】。
综观整个历史过程，其发展可以分为实验研究、应用研究和工程化应用三个阶段。
从20世纪70年代初开始，实验研究工作大约延续了15年。
这一阶段的研究主要集中在探索具有流变性和触变性的有色金属合金半固态试样的组织特征与制备方法上。
主要成果包括：①揭示了流变性和触变性坯料的组织特征；②提出了枝晶组织向非枝晶组织转变的物理模型：③研究了搅拌速度、强度以及温度等工艺参数对非枝晶化过程的影响规律：④初步探讨了半固态微观组织与流变性能的关系；⑤测试了半固态合金流变性能，并建立了相关的数学模型。
上世纪80年代中期是半固态成形技术应用研究的迅速发展阶段，并且从早期的有色金属合金扩展到高熔点合金以及复合材料的半固态成形。
这期间，开发与研制了包括电磁搅拌在内的多种半固态制坯技术与连铸设备；利用计算机模拟技术揭示了半固态合金充型过程；深入细致研究了成形工艺对产品组织性能影响的规律。
半固态加工技术的发展及其研究现状
•解：1.插头第一次插入插座时相 当于悬臂梁在自由端产生一挠度， 根据这一挠度即可算出插座一侧 臂上的受力
•根据插入后的挠度
•以及 E = 3.35GPa，l = 30mm
• 并由型钢表查得，自由端承受集中力的悬臂梁自由端的挠度与力 之间的关系为
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半固态加工技术的发展及其研究现状
•第4类习题 伪弹性设计方法
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•FNA •FNB
•FRH •C •H •FP •D•G
•解：1. 首先分析受力与变 形：由于刚体的现在限制A、 B两种材料杆只能产生伸长 变形而且，变形量相等。 又因为Ea>Eb,因此A杆的受 力FNa> FNb 。
• 由于FNa> FNb刚体产生 逆时针方向的转动趋势， 从而在H、D二处产生约束 力FRH和FRD
•解：1. 首先计算纤维和基体的总体积以及纤维所占体积比，二者 分别为：
•2. 然后计算复合材料的弹性模量 •垂直于纤维方向弹性模量
•平行于纤维方向弹性模量平行平行
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半固态加工技术的发展及其研究现状
•第2类习题 综合练习
• 图示结构中，两种材料的弹性模量分别为Ea和Eb，且已知Ea>Eb，二杆的 横截面面积均为bh，长度为l，两轮之间的间距为a，试求： • 1．二杆横截面上的正应力；2．杆的总伸长量及复合弹性模量； • 3．各轮所受的力。
•2．插入后插头从插座中滑出需要经历的 时间
• 插头第一次插入插座时,悬臂梁在固定端产生产生初始最大应变 • 当横向力下降到= 33N时，插头将滑出。这时应力将下降到
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•插头即将滑出时，梁的挠度未变，所以应变保持不变
半固态加工技术的发展及其研究现状
半固态加工技术的发展及其研究现状
技术瓶颈与挑战
流变行为复杂
半固态加工过程中，材料的流变行为受多种因素影响，如温度、 应变速率等，导致加工过程难以控制。
界面问题
在半固态加工过程中，由于固液两相的存在，界面问题成为一大挑 战，如固液界面稳定性、颗粒分散等。
设备与工艺匹配
半固态加工需要特殊的设备和工艺，如何实现设备和工艺的匹配， 提高加工效率是亟待解决的问题。
未来发展前景与展望
拓展应用领域
随着半固态加工技术的不断成熟， 其应用领域将进一步拓展，如航 空航天、汽车、新能源等领域。
绿ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ可持续发展
半固态加工技术具有节能减排的潜 力，未来将在绿色可持续发展领域 发挥重要作用。
智能化与自动化
随着智能制造技术的发展，半固态 加工将实现智能化与自动化，提高 加工效率和产品质量。
01
02
03
汽车工业
研究半固态加工技术在汽 车零部件制造中的应用， 提高零部件的性能和轻量 化水平。
航空航天工业
探索半固态加工技术在航 空航天领域的应用，满足 高性能、轻质材料的需求。
电子产品
研究半固态加工技术在电 子产品外壳、连接器等制 造中的应用，实现产品的 小型化、轻薄化。
04 半固态加工技术的挑战与 前景
输标02入题
应用领域：航空航天业
01
03
优势特点：半固态加工技术能够控制零件的内部结构 和微观组织，提高零件的疲劳寿命和可靠性，满足航
空航天器的高性能要求。
04
技术应用：半固态加工技术用于制造航空航天器的关 键零部件，如发动机叶片、机翼结构件等。
成功应用的案例三
案例名称
医疗器械制造
应用领域
医疗器械制造业
半固态加工技术最新进展
半固态加工技术的最新发展及应用摘要：金属半固态加工技术是21世纪前沿性金属加工技术，具有高效、节能、近终型生产和成型件性能高等许多优点。
本文着重概述了半固态金属制浆（坯）工艺的研究新进展，并展示了半固态成形技术在高合金化铝合金控制凝固与成型方面的应用与进展。
关键词：半固态加工；均匀凝固；发展趋势；应用1金属半固态加工技术简介20世纪70年代初，美国麻省理工学院(MIT)的Flemings等研究者们提出了一种金属成型新方法,即半固态加工技术(Semi-Solid Metalor SemiSolid Forming，简称SSM或SSF)。
所谓半固态加工是指金属在凝固过程中，对其施以剧烈的搅拌作用或扰动作用，得到一种液态金属母液，其中均匀悬浮着一定量的球状初生固相或退化的枝晶固相的固-液混合浆料(也称流变浆料)，对这种浆料进行的加工成型的方法。
半固态成型包括半固态流变成型和半固态触变成型两类，前者是将制备好的半固态浆料直接用于成型，如压铸成型(称为半固态流变压铸成型)；后者是对制备好的半固态坯料进行重新加热使其达到半熔融状态，然后进行成型，如挤压成型(称为半固态触变挤压)[1]。
半固态成型方法打破了传统的枝晶凝固模式，开辟了强制均匀凝固的先河，与以往的金属成型方法相比，半固态金属成型在获得均匀细晶组织、提高力学性能、缩短加工工序、节约能源及成型件性能等方面具有明显的优势。
制浆的目的是为了控制凝固过程中的晶体形核与长大形态，以获得细小均匀的显微组织，从而提高材料的综合性能。
但是目前大多数的制浆方法在实际应用方面都还存在不同程度上的局限性，制约了这项技术的工业化推广应用。
因此，近年来半固态浆料制备方法仍在不断的努力探索，推进着半固态加工技术的向前发展。
目前已有包括中国在内的二十多个国家和地区开展了半固态成型研究。
研究对象主要集中在铝合金和镁合金材料的成型。
铝合金半固态成型方法主要有流变压铸、触变压铸、触变锻造等；而镁合金半固态成型的成熟技术目前主要有半固态触变注射成型技术[2]。
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虽然我们在基础理论研究方面已经取得了不少成 果，但仍然要进一步加大基础理论和技术创新的 投入力度，争取走在基础理论的研究前沿。
（3）开发具有自主知识产权的半固态浆料制 备新技术，降低坯料的生产成本，提高生产效率。 半固态金属浆料的价格始终是影响半固态成型技 术发展和普及的关键因素。因此，我们应开发具 有自主知识产权的高效、优质、低成本制备技术。
Honor of Wilfried Kurz, 2004:3-14. [4] X.C. Pang, H.F. Zhang, A. M. Wang, B.Z. Ding, K.Q. Qiu. Journal of Materials Science and Technology[J],
2000, 16:453-460. [5] D. Apelian, A. De Figueredo, M.M. Makhlouf. TMS Annual Meeting: Energy Efficient Manufacturing Processes,
（4）大力开发新型合金的半固态成型工艺， 努力扩展半固态成型技术的应用范围。在引进、 吸收国外先进半固态成型技术的同时，我们应该 从基础理论出发，努力开发新型优质合金的半固 态成型工艺，只有这样，才能掌握半固态成型的 前沿技术，真正成为半固态成型技术的领军者。
（5）国家应该鼓励相关企业参与半固态成型 技术的研究，鼓励相关企业积极引进、吸收国外 先进半固态成型技术。同时采取一定的优惠政策， 鼓励企业进行技术改造，努力为广大科研单位创 造试验平台，争取在最短的时间内将先进研究成 果转化为生产力。
《机电技术》2009 年第 1 期
机械设计制造ຫໍສະໝຸດ 半固态成型技术的发展与应用现状
林文金
（福建工程学院机电及自动化工程系，福建 福州 350014） 摘 要：为了解决半固态成型技术中引起人们广泛关注的主要问题，加深人们对半固态成形技术的认识，以半固态 成型技术区别于液态成型和塑性成型的本质为基础，采用对比讨论的方法分析了半固态成型技术的特点与优势，阐明了 半固态成型技术的种类和区别，介绍了半固态成型技术的国内外应用现状。指出了推动我国半固态成型技术长足发展和 应用应该注意解决的若干瓶颈。 关键词：半固态成型 流变成型 触变成型 应用现状 中图分类号：TG146.2 文献标识码：A 文章编号：1672-4801（2009）01-030-03
1 半固态成型技术
1.1 半固态成型技术的提出及其科学含义 半固态这一概念，最初来自于美国麻省理
工学院[6]。Flemings教授领导的研究小组发现金 属材料在凝固过程中经强力搅拌后，枝晶网络 骨架被打碎，成为近球状组织，此时的半固态 金属具有成型时所需要的优异性能，易于通过 普通加工方法制成制品，并冠以半固态成型 ， [7-8] 一直沿用至今。所谓半固态成型（Semi-Solid Forming），是指将含有非枝晶固相的固液混合 物在凝固温度范围内加工成型的一种材料成型 新技术 。 [1,3-4] 1.2 半固态成型技术的特点与优势
流变成型工艺中，半固态浆料中固相颗粒的 尺寸和形状与冷却速度、搅拌方法、搅拌速度等 显著相关，并且易于维持在低固相分数状态，通 过搅拌可用于凝固区间小甚至共晶合金或纯金 属。流变成型在半固态发展初期就被认为是最具 发展潜力的工艺过程，它具有工艺流程短、设备 简单、节省能源、适用合金不受限制等特点，是 未来金属半固态成型的一个重要发展方向[2]。但 是由于半固态金属浆料的保存和输送很不方便， 严重制约这种成型方法的实际应用。 2.2 触变成型
总体而言，我国半固态成型技术的工业应用 规模仍然较小，相对滞后。为了提高我国在国际 市场上的竞争力，有必要推动半固态成型技术在 我国的长足发展和应用。因此，笔者在这方面提 些建议，供大家讨论。
（1）继续加强半固态成型技术的基础理论研 究。
（2）半固态成型在工业发达国家的高速发 展，完全依赖于他们的基础理论研究与技术创新。
4 结束语
近年来，半固态成型技术在欧美国家以及日 本得到了快速发展，有着巨大的市场潜力，在世 界范围内受到越来越多的重视。可以肯定，半固 态成型技术的发展将远远超出目前工业应用所局 限的范围，在21世纪将具有越来越重要的地位。
参考文献 [1] M.C. Flemings. Metallurgical Transactions B, 1991, 22:269-292. [2] 罗守靖，田文彤，谢水生，毛卫民.中国有色金属学报[J]，2000,10:765-773. [3] M.C. Flemings, J. Yurko, R. Martinez. Solidification Processes and Microstructures[J]: A Symposium in
2003:55. [6] D. Apelian, M.C. Flemings, R. Mehrabian. Journal of Materials Science[J], 1975, 10:460-468 [7] M.C. Flemings, R. Mehrabian. Modern Casting[J], 1973, 63:31-33. [8] T.W. Caldwell, A.J. Campagna, M.C. Flemings, R. Mehrabian. Metallurgical Transactions B[J], 1977,
引言
20 世 纪 70 年 代 初 发 展 起 来 的 半 固 态 成 型 技 术，使传统成型方式发生了深刻变化[1-5]。随着研 究的不断深入，半固态成型已经发展成为一项极 具应用潜力的材料成型新技术，并已初步实现了 工业应用。然而，笔者在教学中发现大多数学生 以及部分科技工作者对半固态成型技术发展与应 用的诸多本质问题的认识仍然不够清晰。本文对 相关问题进行了阐述，以期加深人们对半固态成 型技术的认识。
表1 半固态成型技术的特性
特性
潜在工业应用价值
液固混合共存
流动应力比固态金 属低
黏度比液态金属高 且容易控制
1. 减少凝固潜热，降低铸型的 热蚀，可用于高速零件、高熔点合 金成型以及高速连铸。
2. 减少凝固收缩，减少缩孔， 降低偏析，细化晶粒，可进行后续 热处理。
1. 变形抗力非常小，可成型复 杂零件，提高零件成型速度，缩短 加工周期，提高材料利用率，降低 成本。
亚洲国家对半固态成型的研究和开发相对落 后于欧美，但也从事了大量的工作。目前日本的一 些公司也开始从事半固态成型件的生产，如Speed Star Wheel公司已成功利用半固态成型技术生产 铝合金轮毂[2,12-13]。在我国，半固态成型技术起步 较晚，目前尚处于基础理论和试验研究阶段，但也 取得了一些成果。如北京有色金属研究总院利用电 磁搅拌设备已能够连续生产直径为80mm的铝合金 半固态坯料，并与东风汽车公司合作，试验用半固 态铝合金生产汽车零部件；重庆大学与重庆九方铸 造公司合作，采用触变成型技术制成JH70型摩托车 发电机支架；北京科技大学用电磁搅拌法成功制备 出半固态AlSi7Mg合金，并用触变成型技术生产出 汽车制动总泵泵体毛坯[14]。
2. 可实现连续形状的高速成 型。
1. 充型平稳，减少气体卷入和 氧化，改善材料加工性能。
2. 减少粘模倾向，可进行更高 速的零件成型，改善零件表面光洁 度，易实现自动化。
易混入异种材料
制备复合材料及成型
由此可见，半固态成型技术具有三个特征， 一是被加工材料的状态是固液混合物，而不是 纯液体或纯固体；二是加工温度范围在合金固 相线温度和液相线温度之间；三是材料中的固 相是非枝晶形态，而不是常见的树枝晶。表1简 要阐述了半固态成型的特性及其潜在的工业应 用价值 。 [1,3-4]
30
机械设计制造
《机电技术》2009 年第 1 期
3 半固态成型技术的应用现状分析与思考
图 1 半固态成型工艺方案示意图
2.1 流变成型 在金属凝固过程中，通过施加搅拌或扰动、
或改变金属的热状态、或加入晶粒细化剂等手段， 改变合金熔体的凝固行为，获得一种液态金属母 液中均匀地悬浮一定球状初生固相的固-液混合 物(半固态浆料)，并利用此浆料直接成型加工的 方法。
3.1 半固态成型技术的国内外应用现状 半固态成型技术源于美国。目前，美国的半
固态成型技术处于全球领先地位。阿卢马克斯公 司已建成2座半固态铝合金成型汽车零件生产厂， 其生产的半固态模锻铝合金汽车制动总泵体机加 工量只占铸件质量的13%，且质量减少了13%左右 [2]。此外，Hot Metal Molding公司、Lindberg公 司、EPCO Division、HPM Corporation等公司均 已应用半固态成型技术生产形状复杂的零部件。 如汽车用刹车制动缸体和铝合金轮毂、空调设备 部件、转向与传动系统零件、活塞、燃油系统零 件等，并且这些零件已应用于Ford、Volvo、BMW 和Audi等欧美名牌汽车上[11]。近年来用半固态技 术生产的航空航天器上使用的电子器件的连接部 件等已应用于军事航空领域。这些半固态成型零 件包括许多键销和定位装置，它们的公差精度接 近甚至优于机加工。
获得半固态浆料后，将其进一步凝固成坯料 (通常采用连铸工艺)，根据需要将坯料切分，然 后把切分的坯料重新加热至固-液两相区形成半 固态坯料，利用这种半固态坯料进行加工成型的 方法。
触变成型工艺中，半固态浆料中固相粒子由 母材晶粒未熔化的部分构成，颗粒尺寸与形状依 赖与母材，并且易于维持在高固相状态，适合用 于凝固区间大的合金。与流变成型相比，触变成 型解决了半固态浆料制备与成型设备相衔接的问 题，易于实现自动化操作。因此，触变成型工艺 已成功实现了工业应用，目前国外已形成了一定 的商业生产规模[3-4]。但是，随着触变成型工艺的 不断推广和应用，其主要缺陷也逐渐暴露出来： 浆料制备成本高、设备投资大、坯料的成分和微 观结构的不均匀性、浆料制备过程控制难度大等， 成为制约触变成型工艺发展的主要瓶颈，也成为 近年来半固态成型技术的研究重点[3,5]。