所谓半固态金属浆料，就是当金属处在相图中的固相线与液相线之间温度时，对其施以强烈搅拌或扰动、或改变金属的热状态、或加入晶粒细化剂，改变初生固相的形核和长大过程，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一液混合浆料(固相组分一般为50voL%左右，甚至可达60voL%)。这种半固态金属具有某种流变特性，因而可用常规加工技术如压铸、挤压、摸锻等实现成形[1]。半固态金属成型技术又分为流变成型和触变成型。将固一液混合浆料直接进行成型为零件的方法叫做流变成型；将固一液混合浆料完全凝固成坯料，然后根据需要将坯料切分，再将切分的坯料重新加热至固-液两相区，利用这种半固态坯料进行成型为零件的方法叫做触变成型，[ 2-4]   

触变：  制浆  → 铸成坯  → 切割  → 二次切割  → 成型

流变：  制浆  → 成型

    半固态金属加工技术综合了凝固加工和塑性加工的长处，即加工温度比液态低，变形抗力比固态小，可一次大变形量加工成形形状复杂且精度和性能质量要求较高的零件，具有广阔的发展前途，是极具发展潜力的金属成型技术，近年来，半固态金属成形技术的工业应用已取得很大的进展。

1.2 金属半固态加工技术的特点

    半固态金属浆料或坯料与传统过热的液态金属相比，具有一半左右的非枝晶态初生固相，又含有一半左右的液相，这使得金属半固态成型技术具有一系列的优点[ 5-8]：

(l)粘度比液态金属高，容易控制，与全液态压铸相比，实现无湍流充填，降低了气体卷入的几率，减少氧化、改善加工性，减少粘膜现象，改善表面光洁度，易实现自动化；(2)流动应力比液态金属低：半固态浆料具有流变性和触变性，变形抗力非常小，可进行复杂件成型，缩短加工周期，提高材料利用率，利于节能节材，并可进行连续高速成型(如挤压)，加工成本低；(3)充型温度低，减小了模具的热冲击，提高了模具的寿命；(4)有相当比例的球状固相存在。与传统的铸造相比，已有部分金属凝固为球状颗粒，这一方面减少铸件的凝固收缩，另一方面提高了补缩能力。从而减少或消除了缩松倾向，可以制得无缩松、少偏析、组织细小的近净形零件。(5)应用范围广：凡具有固液两相区的合金均可进行半固态成型。可适用于多种加工工艺，如铸造、轧制、挤压和锻压等，并可进行复合材料的成型。

    尽管具有这些优点，半固态加工技术也有一系列的缺点：

(1)金属半固态成型技术对金属的合金成分有一定的使用范围，适合于半固态成型的合金需要有足够大的半固态区间，并且固相率随温度变化比较缓慢，以便于控制半固态合金的固相率，从而实现对半固态材料制备与成型过程的控制。

(2)高熔点半固态材料的半固态成型工艺难以控制。

(3)工艺参数控制严格，不利于实现工业生产。触变成型流程较长。虽然触变成型比传统的固相成型先进，流程缩短，但是比液态直接成型仍然较长。

1.3 金属半固态加工基本工艺方法文献综述

半固态金属加工技术主要包括流变成型与触变成型技术。其流程图如图1.1所示。

    流变成型的工艺流程为：经加热熔炼的合金原料液体通过机械搅拌、电磁搅拌或其他处理方法，在结晶凝固过程中形成半固态浆料，对获得的半固态金属浆料进行直接轧制、挤压等加工方式成型。触变成型的工艺流程为：将经过搅拌或其他方法获得的半固态金属浆料制成一定大小的坯料，经过重新加热至半固态温度区间，形成半固态坯料后再进行成型加工。实际生产中主要采用后一种工艺。与触变成型相比，流变成型工艺没有得到很好的发展。但是流变成型减少了二次重熔的环节，可以降低能耗、节约成本、保护环境，但是生产过程中对生产设备和工艺的技术要求较高。尽管这两种半固态成型技术在工艺上有所不同，但都要求用于成型的半固态金属浆料具有均匀、细小的非枝晶组织。因此，如何获得良好的半固态金属浆料，是半固态金属成型技术的基础与关键，也是半固态成型研究领域的重点课题。获得非枝晶半固态浆料组织有两种思路[9]，第一是在外力和外场作用下打破形成的枝晶，如机械搅拌、电磁搅拌、超声波搅拌等；第二是通过合金内部物理化学作用来抑制枝晶的生长，如低温液相线铸造法、等温处理法等。下面对常见的几种方法做简单介绍。