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GB／T 40809-2021 铸造铝合金 半固态流变压铸成形工艺规范.pdfGB/T 40809—2021
国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会
GB/T 40809—2021
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国铸造标准化技术委员会（SAC/TC54）提出并归口。 本文件起草单位：有研工程技术研究院有限公司、机械科学研究总院（将乐）半固态技术研究所有限 公司、珠海市润星泰电器有限公司、青岛宇远新材料有限公司、深圳市银宝山新压铸科技有限公司、沈阳 造研究所有限公司、沈阳工业天学、南方科技天学、北京福由戴姆勒汽车有限公司、中兴通讯股份有限 公司、福建科源新材料股份有限公司、广东鸿图科技股份有限公司、中信戴卡股份有限公司、四会市辉煌 金属制品有限公司、北京科技大学、东风汽车集团股份有限公司、爱柯迪股份有限公司、福建祥鑫股份有 限公司、有研金属复材技术有限公司、宁波中天力德智能传动股份有限公司、浙江方丰摩轮有限公司、 东莞宜安科技股份有限公司、大连交通大学、在平信发铝制品有限公司、江苏凯特汽车部件有限公司。 本文件主要起草人：冯剑、李大全、宋国金、张莹、陈正周、宋学磊、徐浩珂、梁小康、张寅、袁晓光、 未强、李涛、陈治宝、杨平旺、徐海、刘金、闫锋、刘军、祁明凡、李建军、冯永平、王亚宝、朱家辉、黄宏军、 王继成、卢宏兴、王泽忠、陆仕平、李卫荣、管仁国、孙谱、李萍
初学预算人员必读--识图.pdfGB/T40809202
铸造铝合金半固态流变 压铸成形工艺规范
本文件规定了铸造铝合金半固态流变压铸成形的工艺流程、原辅材料、配料及熔化、熔体处理、取 料、高/低固相浆料制备、浆料转移、流变压铸、铸件检测和热处理。 本文件适用于铸造铝合金半固态流变压铸成形工艺。
GB/T5611界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 半固态流变浆料semisolidrheological slurry 通过施加物理或化学等技术手段对凝固过程中的金属熔体进行处理，得到一种金属熔体中均匀地 悬浮着一定比例非枝晶初生固相（主要为球晶或近球晶）的固液混合物。 3.2 流变压铸成形rheologicaldiecastingforming 将半固态流变浆料转移至压铸成形设备，进行一次加工获得零件的成形方式。 3.3 固相分数solidfraction 半固态浆料中固相质量与浆料质量的百分比 注：本文件规定的固相分数是半固态浆料温度对应的平衡凝固条件下的固相分数，此固相分数不是实际的固 分数。 3.4 低固相半固态流变浆料lowsolidfractionsemisolidslurry 能够自然流动.没有形成固定形状的半固态流变浆料
GB/T5611界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 半固态流变浆料semisolidrheological slurry 通过施加物理或化学等技术手段对凝固过程中的金属熔体进行处理，得到一种金属熔体中均匀地 悬浮着一定比例非枝晶初生固相（主要为球晶或近球晶）的固液混合物， 3.2 流变压铸成形rheologicaldiecastingforming 将半固态流变浆料转移至压铸成形设备，进行一次加工获得零件的成形方式。 3.3 固相分数solidfraction 半固态浆料中固相质量与浆料质量的百分比 注：本文件规定的固相分数是半固态浆料温度对应的平衡凝固条件下的固相分数，此固相分数不是实际的固相 分数。 3.4 低固相半固态流变浆料 low solid fraction semisolid slurry 能能白然流动沿右形 玉旅
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高固相半固态流变浆料highsolidfractionsemisolidslurry
4半固态流变压铸成形工艺规范
4.1半固态流变压铸成形工艺流程
半固态流变压铸成形工艺流程见图1
半固态流变压铸成形工艺流程见图1
热处理工序非必需流程，为可
图1半固态流变压铸成形工艺流程示意图
4.2.1半固态流变压铸成形常用目标合金见附录A表A.1,表中未列出见GB/T1173。 4.2.2配制目标合金，可以选用金属铸锭、中间合金及回炉料，也可采用各种牌号的预制合金锭。 4.2.3配制目标合金所用的原材料和相应的辅助材料分别见表A.2和表A.3，铝中间合金见 GB/T 27677
级回炉料：化学成分合格的废铸件、浇道等； 二级回炉料：排溢系统，如渣包等； 一三级回炉料：金属屑、碎小废料、埚底料及被污染的渣包等。 一、二级回炉料重熔，浇注铸锭，分析化学成分并检验合格后方可使用。已知化学成分的一级回炉 料可直接用于配料，不宜使用三级回炉料。 4.2.5对I类铸件，可配用一级回炉料，回炉料总量不宜超过炉料总量的50%；对IⅡ类铸件，可配用一 二级回炉料，其中二级回炉料不宜超过炉料总量的15%；对Ⅲ类铸件，可全部配用一、二级回炉料，其中 级回炉料不宜超过炉料总量的35%
4.3.1根据目标合金的成分，选取对应的原辅材料，配制炉料。 4.3.2使用前，应将附着在埚及熔炼工具上的残余金属、氧化皮、变质剂等污物清除干净，并在 120℃~250℃下加热，然后进行涂料防护处理。 4.3.3喷涂好涂料的璃、熔炼工具等使用前应充分预热。璃在500℃～600℃预热，宜保温时间 2h以上；熔炼工具在200℃～400℃预热，宜保温时间2h以上。 4.3.4装料前，炉料（包括镁、锌、稀土等金属炉料）的表面应先清洁处理，然后在150℃～300℃之间干 燥处理。
部熔化后，建议合金液温度降至640℃～680℃时加人
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4.5.1用勺或输液管等转移熔体。勺或输液管等在使用前，应将残余的金属、氧化皮、变质剂等污 物清除干净，宜在120℃～250℃下加热，然后采用涂料进行防护处理。 4.5.2转移熔体前，应将勺或输液管等充分的预热，温度宜控制在200℃～400℃，且保温2h以上。 1.5.3取料过程中，应控制取料温度。保温炉内的铝熔体控温精度宜控制在土5℃。对于高固相半固 态流变压铸成形，保温炉内铝熔体温度宜控制在土3℃。基于合金种类的不同，取料温度宜在合金液相 线温度以上50℃至合金液相线温度范围内 4.5.4将纯净的铝熔体转移至半固态流变制浆设备中，完成取料，取料时间宜控制在30s之内
4.6高/低固相浆料制备
6.1通过流变制浆工艺，制备得到满足3.1的半固态流变浆料，半固态流变浆料固相分数可以按么 计算。 半固态浆料的实际固相分数按公式（1)计算，公式（1)是基于差热分析，通过测量合金在加热与 程中的吸热与放热来计算半固态浆料的实际固相分数
fs半固态浆料的固相分数； H——半固态浆料在液相线温度时的热恰总量，单位为焦每克（J/g） H——半固态浆料热恰总量，单位为焦每克（J/g）； Cp——半固态浆料的比热容，单位为焦每克开尔文[J/（g·K)]; T合金的液相线温度，单位为开尔文（K）； T——半固态浆料温度,单位为开尔文(K)：
LY／T 2997-2018 高寒区沙化土地综合治理技术标准GB/T40809—2021
Hs半固态浆料在固相线温度时的热恰总量，单位为焦每克（J/g）； Ts一合金的固相线温度，单位为开尔文（K） 4.6.2对于低固相半固态流变浆料制备，可以采用机械搅拌、电磁搅拌、超声处理、气体扰动、化学处 理、热恰控制等各种物理化学方法，通过控制制浆参数，获得低固相半固态流变浆料。浆料温度应低于 合金的名义液相线温度并可以自然流动。 4.6.3对于高固相半固态流变浆料制备，可以采用机械热熔控制、机械搅拌、电磁搅拌、超声处理、气体 扰动、化学处理等各种物理化学方法，通过控制制浆参数，获得高固相半固态流变浆料。浆料温度应高 于合金的名义固相线温度并已经形成固定形状。 4.6.4通过测温和目视的方法，区分高/低固相半固态流变浆料
4.7.1对于低固相半固态流变浆料，用勺等转移浆料，勺的预处理和4.5中的工艺一致。浆料转移 后应及时清理转移工具，预防夹杂等缺陷引入。 4.7.2对于高固相半固态流变浆料，通过夹持等方式转移浆料，浆料转移后需要及时清理转移工具，预 防夹杂等缺陷引入。 4.7.3将半固态流变浆料从制浆设备转移至压铸机料筒简，完成浆料转移
通过调整卡游卡射速度、快片 点位置、增压压力、保压时间等工艺参数，在一定的压力下凝固成形铸件。高固相半固态流变压铸内浇 1速度不宜高于5m/s，增压压力不宜低于40MPa。 4.8.2将转移至压铸机料筒中的浆料进行压铸，完成半固态流变压铸
4.9.1半固态流变压铸成形铸件，按用途分为承载类、导热类、耐磨类等。承载类分类按GB/T9438的 规定执行。 4.9.2典型半固态流变压铸成形铸件微观组织检验方法和典型微观组织，见附录D中D.1和D.2。 4.9.3常见低固相半固态流变压铸单铸试棒的力学性能见附录E表E.1，相应的单铸试样图样见附 录F图F.1，典型低固相半固态流变压铸成形铸件的性能特点和典型应用见附录G表G.1。 4.9.4常见高固相半固态流变压铸单铸试棒的力学性能见表E.2，相应的单铸试样图样见图F.2，典型 高固相半固态流变压铸成形铸件的性能特点和典型应用见表G.2 4.9.5用半固态流变压铸成形铸件上切取的本体试样检验力学性能XX保护圈施工组织设计，三根试样的抗拉强度和断后伸长 率的平均值不应低于单铸试棒的80%和70%。充许其中一根试样的性能偏低：1类铸件指定部位的抗 拉强度和断后伸长率分别不应低于单铸试棒的75%和50%，I类铸件非指定部位和Ⅱ类铸件分别不应 低于单铸试棒的70%和50%。 4.9.6铸件室温力学性能的检验按GB/T228.1的规定执行，铸件的其他相关技术要求按GB/T15114 的规定执行。 4.9.7铸件力学性能试验结果的判定见附录H
0.1半固态流变压铸成形铸件的热处理状态代号按GB/T1173的规定执行。 .2热处理前对热处理炉、温控设备、固溶冷却装置等设备状况检查，确保完好。测控设备精度 热处理炉温度均匀性，选取对应的精度，具体要求按GB/T9452的规定执行，加热炉温度均匀性宜
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