[發明專利]一種半固態觸變-塑性復合多段成形工藝

有效

• 申請號: 201910544058.5
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110202109B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 孟毅;虞闞;李長杰;曾立
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B22D17/00
• 分類號: B22D17/00;B22D17/20;B22D17/32
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 張先蕓

1.一種半固態觸變-塑性復合多段成形工藝，其特征在于，包括如下步驟：

1）獲得待成形材料的再結晶溫度、固相線溫度和液相線溫度，確定該待成形材料的塑性成形溫度區間和半固態成形溫度區間；所述待成形材料為鋼鐵材料；

2）部分熔融：將合金坯料加熱至半固態坯料的制備溫度并保溫20-60s，獲得半固態坯料；其中，所述半固態坯料的制備溫度比所述固相線溫度高20-50℃；

3）半固態觸變成形：預熱模具的上模和下模，再將半固態坯料放入下模中，下壓上模使半固態坯料局部充填模具的型腔進行半固態觸變成形；控制整個半固態觸變成形過程中的真實應變速率為2.0~10.0 /s，真實應變量為0.0~0.70，得到預制件；其中，應變速率的控制方法為：通過有限元法模擬上模的壓下量，獲得真實應變量和應變速率；確定需要施加的真實應變量和應變速率后，對上模的壓下量進行控制

4）塑性成形：將預制件冷卻至1）中確定的塑性成形的塑性成形溫度區間內，開展塑性成形以實現金屬坯料對模具的完全充填，得到制件。

2.根據權利要求1所述的半固態觸變-塑性復合多段成形工藝，其特征在于，還包括步驟5）加工熱處理：在所述制件冷卻至室溫的過程中，通過模具中的冷卻水道控制制件的冷卻速度，并通過上模對制件施加彈性壓應力。

3.根據權利要求1所述的半固態觸變-塑性復合多段成形工藝，其特征在于，所述步驟1）中，通過差示掃描熱分析方法獲得待成形材料的再結晶溫度、固相線溫度和液相線溫度。

4.根據權利要求1所述的半固態觸變-塑性復合多段成形工藝，其特征在于，所述步驟2）、3）和4）均在真空或者惰性氣體保護氣氛下進行。

5.根據權利要求1所述的半固態觸變-塑性復合多段成形工藝，其特征在于，所述步驟3）中，所述模具具有上模和下模；所述下模的預熱溫度與所述半固態坯料的制備溫度相同，所述上模的預熱溫度比所述半固態坯料的制備溫度低5~10 ℃。