在國際壓鑄會(huì)議上，有關(guān)鋅、鋁合金壓鑄問題的學(xué)術(shù)論文數(shù)量僅次于鎂合金，說明鋅、鋁合金壓鑄仍然是壓鑄合金的一大主流。但是，與前兩屆壓鑄國際會(huì)議相比，擠壓(液、固態(tài))鑄造、半固態(tài)擠壓鑄造等技術(shù)更受重視，大部分論文與這兩項(xiàng)技術(shù)有關(guān)，而單純的對(duì)普通高壓鑄造技術(shù)問題的研究，寥寥無幾。這可能與高壓鑄造技術(shù)日趨成熟，已成為一種成形的工藝等因素有關(guān)。
有關(guān)鋁合金高壓鑄造工藝方面的文章，僅有瑞士布勒公司的Leo Iten 宣讀的“生產(chǎn)未來輕型汽車的鑄造工藝”。這篇論文針對(duì)未來輕型汽車對(duì)構(gòu)件的塑性、可焊性和表面質(zhì)量要求的提高，需要采用真空壓鑄的特點(diǎn)，介紹了布勒公司的鋁合金真空壓鑄工藝。采用這種工藝壓鑄的鋁合金件，具有可焊接、可進(jìn)行熱處理的特點(diǎn)，鑄件的延伸率和表面質(zhì)量隨著真空度的提高而提高，完全可以滿足未來輕型汽車的要求，并具備操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、靈活等優(yōu)點(diǎn)。可以說，通過這種鑄造工藝讓我們看到了高壓鑄造廣闊的發(fā)展前景。
繼半固態(tài)擠壓鑄造技術(shù)作為“第二屆中國國際壓鑄會(huì)議”重點(diǎn)交流的內(nèi)容后，又成為本屆國際壓鑄會(huì)議的重點(diǎn)交流內(nèi)容。清華大學(xué)的唐靖林先生對(duì)半固態(tài)合金瞬態(tài)流變行為及其初生相動(dòng)力學(xué)演化進(jìn)行了研究，采用瞬態(tài)流變?cè)囼?yàn)設(shè)備，對(duì)A356合金瞬時(shí)切變速率進(jìn)行了測(cè)試，得到了剪切力與時(shí)間的回歸關(guān)系式，比較理想地描述了剪切速率階梯變化時(shí)，半固態(tài)A356合金不同初生a相形態(tài)的瞬態(tài)流變行為。作者引入了形態(tài)參數(shù)來表征某一狀態(tài)下初生a相的形態(tài)特征，揭示出液固溫區(qū)A356合金初生形態(tài)的動(dòng)力學(xué)演化模型，以此推導(dǎo)出液固溫區(qū)A356合金瞬態(tài)流變分析模型。這些研究成果對(duì)深入認(rèn)識(shí)鋁合金半固態(tài)擠壓過程中的流變行為具有指導(dǎo)意義。
北方交通大學(xué)的邢書明先生針對(duì)影響半固態(tài)產(chǎn)品性能和廢品率的重要因素—充型能力進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，系統(tǒng)地實(shí)驗(yàn)了加熱工藝參數(shù)對(duì)充型能力的影響，分析了半固態(tài)坯料的擠壓充型特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，半固態(tài)合金的壓力充型能力受充型過程的壓力損失、溫度損失及半固態(tài)合金自身的性質(zhì)控制。在此基礎(chǔ)上，作者建立了半固態(tài)合金充型能力的定量預(yù)測(cè)表達(dá)式，為確定合理的半固態(tài)擠壓成形工藝參數(shù)提供了依據(jù)。
半固態(tài)坯料二次加熱是半固態(tài)加工技術(shù)的關(guān)鍵工序，其目的是球化枝晶組織，獲得半固態(tài)漿料，這也是獲得高性能半固態(tài)擠壓制件的關(guān)鍵之一。為了獲得均勻的半固態(tài)漿料，二次加熱時(shí)需要精確控制坯料的溫度和分布均勻性。然而，受加熱方式的限制，獲得溫度精確、分布均勻的二次加熱坯料，尚存在許多問題。為此，上海大學(xué)的許珞萍女士開展了非枝晶Al-Si-Mg合金感應(yīng)加熱溫度場(chǎng)的研究。這項(xiàng)研究是在感應(yīng)加熱的基礎(chǔ)上，利用溫度場(chǎng)數(shù)值模擬和溫度場(chǎng)實(shí)測(cè)，研究加熱電流頻率、試樣形狀和尺寸等對(duì)加熱溫度場(chǎng)的影響。結(jié)果表明，加熱電流頻率越大，加熱越快，但溫度分布越不均勻，加熱電流頻率最好選在中頻范圍內(nèi)(640~1000Hz);試樣橫截面越小，加熱速度越快，溫度分布越均勻，但加熱效率越低;試樣高度減小，加熱速度越快，但溫差先小后大。因此，試樣尺寸和形狀最好與線圈相當(dāng)或相似。這項(xiàng)研究的意義在于為制定合理的半固態(tài)二次加熱工藝提供了依據(jù)。
太原重型機(jī)械學(xué)院的游曉紅女士以ZA27合金為研究對(duì)象，系統(tǒng)地研究了半固態(tài)擠壓前后合金的微觀組織特征。研究發(fā)現(xiàn)，與普通鑄態(tài)相比，半固態(tài)ZA27合金在二次加熱后，薔薇狀的a相分離球化，尺寸變得明顯細(xì)化，近球形的a相長大，邊緣變得光滑園整，利于擠壓成形;擠壓變形過程中產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，能夠得到更為均勻細(xì)小的組織，更利于擠壓變形的進(jìn)行;此外，文中還提出了適宜半固態(tài)ZA27合金的二次加熱溫度應(yīng)該在390~425°C之間。
西安儀表廠的潘憲曾先生圍繞著半固態(tài)冶金和缺陷等問題展開了分析工作。著重討論了半固態(tài)棒材所需要的組織、短坯的重新加熱等問題，并對(duì)產(chǎn)生氧化皮、共晶偏析、硅晶體集聚和顯微縮松等缺陷的原因進(jìn)行了分析。作者指出，為了保證形成半固態(tài)所需要的組織，應(yīng)合理設(shè)置攪拌工藝，否則將產(chǎn)生不良的組織形態(tài)，從而引起缺陷的產(chǎn)生;二次加熱時(shí)，為了獲得所需的液相分?jǐn)?shù)，又要保證得到的細(xì)枝晶碎片粗化成球狀，應(yīng)注意固相形狀系數(shù)的大小。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，固相形狀系數(shù)小于5時(shí)，細(xì)枝晶碎片能快速發(fā)育成半固態(tài)所需要的球狀結(jié)構(gòu)。此外，半固態(tài)缺陷的產(chǎn)生與攪拌和二次加熱工藝有關(guān)，合理地控制這些工藝參數(shù)可防止缺陷的產(chǎn)生。
液態(tài)擠壓工藝參數(shù)是影響擠壓合金鑄件組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的重要因素，開展相應(yīng)的理論研究工作十分必要。為此，沈陽工業(yè)大學(xué)的李榮德先生，從理論上對(duì)擠壓工藝參數(shù)與擠壓過程的關(guān)系進(jìn)行了研究。研究時(shí)，首先假設(shè)凝固層增厚是已有晶核生長的結(jié)果，微小區(qū)域包含固液兩相區(qū);所研究的區(qū)域內(nèi)宏觀凝固界面是始終以平面形式向液相區(qū)推進(jìn)。在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了擠壓鑄件局部凝固時(shí)間與凝固層厚度的關(guān)系，保壓時(shí)間與凝固時(shí)間的關(guān)系，最終得到了擠壓工藝參數(shù)、鑄件參數(shù)、凝固熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)條件之間的關(guān)系。另外，沈陽工業(yè)大學(xué)的于海朋先生，針對(duì)液態(tài)擠壓ZA43合金不同部位宏觀及微觀組織不同的問題，通過研究擠壓過程中金屬的流動(dòng)及變形特點(diǎn)，從理論上推導(dǎo)計(jì)算了擠壓過程金屬的等效應(yīng)變和變形速度分布，解釋了組織形成的原因。此外，通過理論分析，作者提出增加固相率的均勻性，可改變金屬變形速度和等效應(yīng)變分布，使擠壓合金獲得均勻的組織，而具體措施是適當(dāng)提高模溫和坯料的縱向溫度梯度。上述研究豐富了擠壓理論，為實(shí)際生產(chǎn)中確定合理的擠壓鑄造工藝參數(shù)提供了依據(jù)。
武漢科技大學(xué)的羅繼相先生，也對(duì)間接立式液態(tài)擠壓鑄造液流充型特性進(jìn)行了研究。通過分析液流的充填特性和充填過程中的壓力變化，探討了液流流速、液流壓力對(duì)制件質(zhì)量的影響。結(jié)果表明，液流充填型腔將出現(xiàn)噴射階段、壓力流階段和補(bǔ)縮階段及相應(yīng)的流動(dòng)方式;噴射流充填的部位比有壓力流充填的部位表面質(zhì)量好，如果在相同的時(shí)間內(nèi)金屬液充填完畢，則壓力流成形的制件比噴射流形成的制件內(nèi)部缺陷少;壓力流可使晶粒細(xì)化;液流的流動(dòng)壓力可保證制件成形，流體動(dòng)壓力可使制件輪廓更清晰、表面光潔、尺寸精確，靜壓力可對(duì)內(nèi)澆道附近的金屬液凝固收縮進(jìn)行強(qiáng)制補(bǔ)縮。這項(xiàng)研究有利于指導(dǎo)制定改善液態(tài)擠壓鑄件內(nèi)在質(zhì)量的工藝方案。
此外，日本UBE公司的內(nèi)田正志先生通過對(duì)比各種擠壓、壓鑄工藝生產(chǎn)的鑄件性能參數(shù)，對(duì)UBE公司的擠壓工藝進(jìn)行了優(yōu)化，并介紹了該公司的半固態(tài)擠壓鑄造的特點(diǎn)。
近幾年，利用壓力鑄造制備復(fù)合材料的技術(shù)得到了發(fā)展，研究成果不斷涌現(xiàn)，為復(fù)合材料的制備提供了一條新途徑。西北工業(yè)大學(xué)的齊樂華女士利用液態(tài)擠壓技術(shù)進(jìn)行了Al2O3/LY12復(fù)合材料管、棒材的制備研究。這種新工藝直接將非連續(xù)物增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料制備成管、棒等型材類制品，省去了液態(tài)模鍛法所需的擠壓、軋制等二次成形工序。通過對(duì)成形后的管材組織和斷口分析發(fā)現(xiàn)，采用該工藝制備的復(fù)合材料型材，增強(qiáng)纖維沿?cái)D壓變形方向均勻分布，纖維與基體之間的結(jié)合是機(jī)械結(jié)合，斷口呈韌性斷裂特征。這說明采用該工藝可制備出高性能的復(fù)合材料制件。
廣西大學(xué)的曾健民先生采用低壓鑄造技術(shù)制備了碳化硅顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料。這項(xiàng)研究內(nèi)容較系統(tǒng)地分析了充型的動(dòng)力學(xué)，模擬了影響充型過程的因素。結(jié)果表明，粘度因素的影響大于重力因素，因而熔體充型更平穩(wěn)，產(chǎn)生的渦流和液面波動(dòng)小，溫度分布的方向性好，便于采用更快的加壓速度。這項(xiàng)研究為低壓鑄造生產(chǎn)復(fù)合材料制件提供了指導(dǎo)和借鑒。
在國際壓鑄會(huì)議上，部分作者介紹了本單位取得成功的壓鑄設(shè)計(jì)或生產(chǎn)工藝的經(jīng)驗(yàn)。廣東鴻圖科技股份有限公司的嚴(yán)卓榮先生，介紹了該公司生產(chǎn)壓鑄鋁合金整體梯級(jí)的成功工藝。東風(fēng)本田發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司的李建華也介紹了該公司生產(chǎn)轎車缸體的壓鑄生產(chǎn)工藝，以及質(zhì)量管理方法等。
