，液态金属，锻压≥”两鬻麓蔫慧(日)铃木，‘满，夫4”n·，一．·鬈。罗；㈡S’零．i‘。1 r=’、，．．0 e．，，、：r。≯“一．∽?簿f--t；≯。：。、j，液态金属锻压这个名称，从开始出现于1985年3月f、日号构“金属炒杂志上登藏妁■篇、介绍苏联液态金属锻压技术的文章以来，已经有九年了。有关液态金属在高压市凝嗣酶氍究，当然在这以前就开始了，但是做为生产技术而受到重视崩那大约运是在卡祭蘸才开始的。+作为从量到质，．从消费到节约迫切改变方向的今天∥，人们对液态金属锻压法予以关心又再次加深了。处在这种时代背景，我们想回顾峥下截止目前在这方面的研究和善业应用动态，并探讨其今后的动向。 c。、：；o。_嘲。t、‘、 j lL，}。1，t一。7。研制工作现状i一罄零’V』_鼍如一!．，√．沁{，“，。；，一1 i j，。0，威为日本液态金属锻压法先驱的是采用机械方法在高压下追使金属凝圈韵逮p水讲究，也就是森永教授在阿姆斯拉万能试验机上进行的“高压铸造材的研究舫i．j(登赣于富，山大学工学部纪要第6卷第1、2号，1955年3月)0‘。此詹；：从1：9酾_窀至纵鞭≯；谈昝学会为中心也都发表了一些研究报告，此项王作进展虽缓慢，t但苁此而逐渐活趺起慕亨。所发表的报告情况见下表I1√：黔l{：…从这个数字推测，研究对象是以铝为中心的有色金属合金材料，制品是铸造件。我们认为-，在初期，正如从名称可以想象到的那样是以锻件为对象，取代以往的锻压法的研制工作受到了重视。但从以后的很多研究结果弄清了液态金属锻压法，j实质上应羼予铸造法的范畴，现在都普遍认为，液态金属锻压就是一个先进的铸造法，。用这种方法可以制造出没有冷却收缩或气孔等铸造缺陷的机械性能，耐压防漏损性能好的健质铸件。当然，如果研究工作再向前发展，视其研究结果，。述有可能使得液态锻压与某鳖锻件领域榍匿展开竞案文．7．…；”．ohi掣-大学、研窍机关j垒业等基有约20个羊位进行蒂基础或者应用制造的研究双：在企业囊j舞躺一发表了在酶性方面的基本的数据，但有关详细数据发表得很少。三㈣黧删品藤蔷鑫赢纛泛压方二的最大二采用机械方法产生高压以强柠控制釜属的凝固过程就是液态金属锻压方法的最大释点．这种加压效果有如下几个特点t1．可以消豫收缩孔和宏娩≮镶蕊气孔在加压压缩作用下，铸造缺陷可以完全消除。，2．质量均匀和密度大涪照摩上，．外层部分与中心部分的密度几乎一样。“；由子冷期速度增绷期齐脊在内部壤陷等问题，敞比重增加：。j‘’、一_}7一_：3j藏余气体的黪响可以得到抑翻一‘。*’、． i在。定压力以上认为金属中存在的气体没有影响。由手在高压下溶解度加大，。故不需要进行脱气，并且可以进行热处理i+√、：I．0．i。”．”≮≥一焚4．铸造组织细化，’、：；一’0≯。二，一。。j t势冷却速度加快，促使凝固组织变得微细。、5．机械性能提高、i“j：-～由于上述四个特点，机械性能得到了改善。金属的凝固温度范围大，在一般铸造法巾较难消除微观气砘的合拿，例如铝一镁畲金，这种金属的加压效果就更显著。“，．将这些加压效果毒。互例列于表1，2、3和图l中。．一，e i。。．-钆1甜压髓一性和铡墨表面霞■的改瞢及其它1．．。、，铸造缺陷被消除精∥耐压防漏损性能显著提高。，表面质量好，并鼠可以制得轮廓清晰的制品。、．，+、工业应用现状一研制一例大型卷轴的凸缘部分，从前是用低压铸造法做成的，众所周知·低压铸造法的生产效率低。近年来，纤维丝的强度提高，从而要求生产高质量的卷绕纡维丝用的线轴，然77而低压铸造法几乎没有可能提高质量和产量。在美国适合用锻压法；但在菌本生产大型锻件还存在着成本高的问题。，．．+豳12势凸缘部的尺峙，t外崔为30时，重量为52公斤，对于锅合金铸件来说这还是相驾大的。：照片1是在挤压管材的两端焊接了凸缘部的成品，线轴的月产餐是101'0吨6象图，‘耋瓣样形状比较简单，4丽且中心轴部分的壁厚相当厚，．1是适子进行液态锻压研究的。‘由，挚浚膏安物的大塞l试作装置，’所以首先考蕊试制了至分之一的模塑，弊研翩了从下部进行府部加压的秀滔。。1·37- r。1’。+11。 t’’、·‘：裢茈基础上，：设置亍至部为1、odo吨，下部为100吨的专用装宣并确立亨以上部作劳紧+固模具，下部进行加压的方法。因重量问题，不能使用人工或者机械式铁水包，因此架、闸了夏换容器的自动建塞淫．八法，1没有进行金属溶浓的髋气处理，热处理精不产生气·§罨’_，，镶飞∥．；；；；：fl，；；。；{；，，。．．；莲 f；r。}}{0i t，；．、、l，，}0{fof‘}ft^{ft}}～；、泡，在200～300公斤／厘米2的低压下，获得了所需之加压效果。┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓┃P4}：燃乞┃┣━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━┫┃L黪c┃，一一┃┃┃-、～一┃┣━━━┳━━━━━┳━━━━━╋━━━━┫┃A┃┃岳聃她┃壶┃┣━━━╋━━━━━╋━━━━━┻━━━━┫┃┃┃'僻躅氓．┃┃┣━━━━━╋━━━━━┳━━━━┫┃捌i r┃‘_1日一┃┃┃┣━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━┫┃迄y┃一一┃．醍童┃┃┃┃┃h一一┃┃┣━━━╋━━━━━╋━━━━━╋━━━━┫┃屯哆┃瞄萄，一┃┃┃┣━━━╋━━━━━┻━━━━━┻━━━━┫┃谧┃瓣老┃┗━━━┻━━━━━━━━━━━━━━━━┛力茸j莹五’力，瞎慨米I图l加压压力与机械性能娴篁图230叶卷轴凸缘断面尺寸┏━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━┳━━┳━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━┓┃┃┃┃┃┃┃┃┃┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━╋━┳━━┳━━━━━┫┣━━╋━━━━━━━━┳━┳━━━━━┫┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┣━━━━━━━━━┳━━┳━━━━━╋━━━━━┳━━┳━━━━╋━┫┣━━┳━━┫┣━━╋━┳━┳━━━━┫┣━━━━━┫┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┣━┳━━┳━━━━╋━━╋━━━━━╋━━┳━━╋━━╋━┳━━┫┃┃┃┃┣━━┫┃┣━━━━┫┣━┳━━━┫┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┣━━╋━━━━╋━━╋━┳━━━┫┣━━╋━━┫┣━━╋━╋━━╋━━┫┃┣━━╋━╋━╋━┳━━┫┃┣━┳━┫┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┣━┳━━┫┃┣━━━╋━━╋━━╋━━┫┣━━╋━╋━━┻━━┻━━┫┣━━╋━┫┃┣━━┫┃┃┃┃┃薄┃┃┃┃┃┃┃┃口柬越嗽’┃┃┃┃┃┃《┃】┃┃┃┃卢┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃图低臣铸赶┃┃┃┃┃r┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃羹30┃叻┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃怼┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃§┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃羹za┃┃┃┃┃§┃┃┃┃┃惑┃┃┃┃盛┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃爱┃┃┃d氟z┃鋈┃┃┃__┃┃《┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃螬毒┃┃露┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃《┃┃8┃┃┃┃囤饕┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃]┃┃氍l┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃呔┃┃雾┃F?┃雾┃┃寸一┃l┃旨┃霞┃i┃矗┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃誉加┃┃┃_┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃村┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃攥┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃{}┃┃┃┃丁┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┣━━╋━╋━┫┃┃┃┃┃┃┃再┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┣━━━━━╋━┻━━┻━┻━━╋━━┻━┻━━━╋━━┻━━┻━━┻━┻━━╋━┻━━━━━━━━┻━━┻━━╋━┻━┻━┻━━╋━┻━┻━┻━┫┃暴熨理┃F┃厉┃芦 l厉┃5F l治┃芦I┃压┃┣━━━━━╋━━━━━━━━━┻━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━┻━━━━━━━┫┃舍岔┃At．Z8┃Ac辱c、pt“223┃AcIA┃┣━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━┫┃％冬岬┃，燔敏，卯D矗辱┃司霹、l乞J25 x6I捆M匕参30x5┃期N匕515一F┃┃(蔓削嗣]┃阅大，7罗葶5┃国犬J70 x7 l悃穴l巧x罗┃回火恼D，a┃┗━━━━━┻━━━━━━━━━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━━━━━┛图3对于不同铸造方法所具有的各种合金制品强度比较表4为两种制造法的比较。图3和图4为实物强度和制品的破坏试验结果。从图和表中可以看出，液态锻压制品的强度很高。误差也小。生产效率提高约三倍，不合格率降低到五分之一。再加上质量也提高，这样液态金属锻压的优越性就显而易见了。‘‘·蓐9，图4液态锻压与低压铸件的破坏试验结果表1加压对经过加钠处理的AC4C合金的影响┏━━━━━━━━┳━━━━┳━━━┳━━━━━━━┳━━━━━━━┳━━━━━┓┃加压压力┃┃┃抗拉强度┃屈服强度┃延伸率┃┃<公斤／厘米2)┃处理┃材质┃┃(公斤／毫米2)┃(％)┃┃┃┃┃(公斤／毫米2)┃┃┃┣━━━━━━━━╋━━━━╋━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━┫┃O┃无处理┃┃18．7┃9．6┃4．4┃┃┃┃F┃┃┃┃┃(重力铸造)┃加钠┃┃19．3┃9．2┃6。4┃┣━━━━━━━━╋━━━━╋━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━┫┃┃无处理┃┃23．7┃9．8┃9．8┃┃1000┃┃F┃┃┃┃┃┃加钠┃┃23．0┃10．3┃7．6┃┣━━━━━━━━╋━━━━╋━━━╋━━━━━━━┫┣━━━━━┫┃O┃无处理┃┃27．7┃22．3┃3．宁┃┃┃┃，T6┃┃┃6．7┃┃(重力铸造)┃加钠┃┃29．1┃、21．8 j┃┃┣━━━━━━━━╋━━━━╋━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━┫┃┃无处理┃┃30．6┃22．7┃11．8┃┃1000┃┃T8┃┃┃┃┃┃加钠┃┃30．5┃22．8┃10．5┃┗━━━━━━━━┻━━━━┻━━━┻━━━━━━━┻━━━━━━━┻━━━━━┛襄217S的机械性能比较┏━━━━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━━━━┳━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━┓┃┃┃抗拉强度┃延伸率┃硬度；┃┃，，铸造方法┃材质┃┃┃’(HB)．．┃┃┃┃(公斤／毫米2)┃(％)。：┃┃┣━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫┃┃┃┃┃瓤f t，┃┃加压O┃F┃19．0+┃2．8‘┃一‘90，┃┃┣━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫┃┃┃┃●┃、々’●┃┃(重力铸造)┃=r·┃26．7┃3．j┃，11重┃┃┃┃┃┃1┃┣━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫┃┃┃┃、‘┃1┃┃加压┃F┃25．7┃7．4┃91┃┃┃11┃┃┃┃┃┣━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫┃┃┃┃┃●’┃┃2000公斤／厘米2┃T‘┃36．3┃8．6┃118┃┣━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫┃舟型┃F┃21．7┃3．0┃┃┃┃┃ t┃┃┃┣━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━┫┃┃┃┃试验材料>14┃┃┃儿S锻造┃T‘┃>35┃┃┃┃┃┃┃锻造制品>10┃┃┗━━━━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━━━━┻━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━┛·70·、衰8铝一8％矽含金的机械性能与细压压力的关系┏━━━━━━━┳━━━┳━━━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━━━━━┳━━━━━━━━┳━━━━━━┳━━━━┓┃┃┃┃┃J┃┃┃┃┃加压压力┃┃抗拉强度┃延伸，率┃冲击强度?┃r，壤劳强渡。┃布氏寝度┃比重┃┃(公斤／厘米2)┃处理┃┃┃(公斤·米／毫米2)┃(公斤／毫采2)┃┃┃┃┃┃(公斤／毫米2)┃(％)┃┃┃┃┃┣━━━━━━━╋━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━┫┃ l┃┃┃┃┃┃┃┃┃O┃无1┃14┃王O┃0．9、，┃，6’r┃43┃以660┃┃┃┃┃┃┃ h t┃-┃┃┣━━━━━━━┻━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━┫┃(重力铸造)加钠┃】6┃17┃1．6┃4．5．1┃┃2．686┃┃I┃┃┃┃┃┃┃┣━━━━━━━┳━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━┫┃┃无┃17┃21’┃2．1┃’8+┃’-┃┃┃┃┃┃┃┃┃49+┃2．67'6┃┃'nnn┃┃、┃┃┃┃┃┃┣━━━━━━━┻━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━┫┃┃┃┃～┃● t、┃┃┃┃加钠┃。18┃20┃2．7┃47．5．．┃┃2．674┃┃┃┃┃‘┃┃┃┃┗━━━━━━━━━━━┻━━━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━━━━━┻━━━━━━━━┻━━━━━━┻━━━━┛衰4大型卷轴凸缘的不同耕造方法比较加压珏力(公‘铸入温度(。、金属模温度除气处理涂模剂。加压保持时铸造周期(平均不合格旦。j坠一；一。I堡堡竺：兰．．：250．‘．-300 jO：8～o．8(空气压缩》：．720一'760；680"。"一300．r350一-,．,400、无 j六氯化乙烷‘水溶性石墨 f碳酸钙， l‘．、5。2．5“}4～9‘7～10“’4—6。6"--9“；14～18’24"、'36．．|。4 j20注t·一：!时卷轴I·紊一30时卷轴、德工业性应用中的问题．鬻，，在工业性应用中必须考虑的技术因素有：(14)所施压力的大小J(2)加压开始。．阶段I(3)加压保持时阎，．(4)加压速度，(5)铸入温度，(6)金属模型温度，(7)涂模剂’(8)溶解条件I特别是含有气体的问题等等，在实现工业性应用时，将这些因素有机地联系是最重要的。换言之，属于生产技术的最佳制造条件还不得不凭经验加以确定。‘‘』、，此外，尚有罱要进一步阐明的技术课题有s(1)适用于液态锻压的合金的选定与，。研制，(2)突破形状上的约束，即扩大适用于禳态锻压的制品范1111(3)从经济上。看模具材质的选择，(4)确定定量注液技术，(5)加压方法的研究，(6)液悉锻压装置的研制，(1)～(3)项可以通过经验积累，虽是点点滴滴r但能够期待发展：的。可是第(4)项，虽香起来简单，但在实际应用中，特别在少置场合下包含着极为＼复杂的问题。如果此问题得以解决，那么大大有助予(5)项的解决。在．(5)、(6)项中，如果(5)项得以确立，则(6)、项就可以研制出来，相反，如果能够制造供各’种加压方法研究用的装置(6)，这对于第(5‘)项的确立是非常有效的。根据这种设想，。制作了供研究使用的万能液态金属锻压装置。