電熱管の電気めっき半固体金属成形技術の研究と応用

電熱管の電気めっき半固体金属成形技術の研究と応用

1970年代、アメリカ・マサチューセッツ工科大学のフレミングス教授らが、セミソリッド加工技術と呼ばれる新しい金属成形法を開発。 Flemings の論文では、金属材料の凝固中に強い攪拌を行うと、金属凝固によって形成された樹枝状ネットワーク構造が壊れて球状に近い構造を形成し、固液 (固体成分は通常 50% ) 混合スラリーが得られることが報告されています。液体金属母液中に一定の粒状固体成分が均一に懸濁している。 現時点では、半固体金属は優れたレオロジーとチキソトロピーを持っています。 そのため、ダイカスト、押し出し、型鍛造などの従来の加工技術を用いて容易に成形を実現することができます。液体でも完全な固体でもない金属スラリーを加工して成形する方法は、金属の半固体成形技術と呼ばれます。 半固体加工は、金属が液体から固体、あるいは固体から液体へと変化する過程（液固共存）の特徴を利用して金属を形成する方法であることがわかります。 この新しい成形方法は、凝固処理と塑性処理の利点、つまり、液体に比べて処理温度が低く、固体に比べて変形抵抗が低く、複雑な形状と高い精度と性能品質が要求される部品を 1 回の大きな変形で処理できます。 . そのため、半固体加工技術は、21世紀における最も有望な材料成形および加工方法として知られています。

半固体金属の形成メカニズム

溶融金属が結晶化し始めると、強い撹拌が伴い、結晶核が急速に形成および成長します。 温度が下がると、粒子はまだデンドライトの形で成長しますが、攪拌効果により、粒子は互いに摩耗して剪断し、液体が粒子を激しく洗い流します。 その結果、デンドライト アームが壊れて、より小さな粒子が形成され、その構造がバラのように徐々に進化します。 温度が下がり続けるにつれて、このバラの形をした構造は最終的により単純な球形の構造に進化しました。

現在、半固体金属の非樹枝状球状化のメカニズムに関するコンセンサスはありません。

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