1、本文研制了新型的剪切低溫澆注式 (LSPSF-Low Superheat Pouring with aShear Field)半固態(tài)漿料制備工藝試驗裝置；研究了該裝置制備鋁合金半固態(tài)漿料的工藝；分析了材料智能處理技術(IPM-Intelligent Processing of Materials)在半固態(tài)技術領域的應用和發(fā)展方向，根據(jù)該分析，構建了基于PC平臺的溫度模糊控制系統(tǒng)；研究了半固態(tài)金屬電導率和其微觀組織的關系。論文主要工作和結

2、論如下： 1、首先研制了該裝置的基于單片機和PID控制技術的溫度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)由于其較高的控制精度(±1°C)和操作的簡易性，為LSPSF工藝的實驗研究可靠性和穩(wěn)定性提供了保障。 2、應用LSPSF工藝裝置和所建立的控制系統(tǒng)，研究了鋁合金半固態(tài)漿料的LSPSF 法在線制備工藝，通過對ZL101、Z1201和A380鋁合金漿料制備的工藝研究，得出如下結論： 應用LSPSF法進行鋁合金半固態(tài)漿料制備，只有澆注溫度與

3、輸送管速度達到很好地匹配時，才能有效地提高有效形核數(shù)目，進而獲得理想的半固態(tài)漿料。 在本實驗裝置的技術參數(shù)條件下，獲得優(yōu)良細小近球形晶組織的工藝條件： (a)輸送管轉速 100±10r/min； (b) 澆注溫度：液相線以上30±10℃； (c)輸送管傾角20度時，漿料蓄積器溫度 500±50℃。 3、介紹了材料智能處理的概念、原理和關鍵技術。結合半固態(tài)金屬成形技術的特點，提出了材料智能處理在半固

4、態(tài)成形工藝過程的應用可從仿真預測技術和工藝過程智能控制技術方面開展工作。主要觀點如下： (a)材料智能處理在金屬半固態(tài)成形技術應用的重點是新型傳感器的研制以及現(xiàn)代控制技術的應用。 (b)為滿足半固態(tài)成形工藝檢測和控制的技術特點，新型的傳感器應該能夠反映漿料的微觀組織性能，并且能夠實現(xiàn)材料性能的非接觸式在線檢測。 (c)為使金屬半固態(tài)成形技術獲得實際生產(chǎn)的應用，在控制技術上不但要加強新型智能控制技術理論的應用，而且

5、為了促進半固態(tài)成形工藝與其他工藝環(huán)節(jié)的融合，根據(jù)現(xiàn)代控制技術的潮流，在硬件上還應該開發(fā)基于PC平臺的控制系統(tǒng)，充分利用PC軟硬件技術的豐富資源和強大功能。 4、針對以上觀點，研制了基于PC平臺、應用了智能模糊控制技術的溫度控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以PC機為硬件平臺，應用組態(tài)王作為開發(fā)軟件，在控制上應用模糊控制技術作為信息的處理和控制。經(jīng)過計算機仿真和實驗應用驗證，證明通過模糊智能控制技術的應用，所建立的溫度控制系統(tǒng)超調小、精度高、動態(tài)響應較快和

6、魯棒性好，克服了以前所建立的基于單片機和PID控制技術溫控系統(tǒng)溫度過沖大、動蕩時間較長等缺點。 5、研究了半固態(tài)成形ZL101鋁合金和A380鋁合金試樣在室溫下電導率和其微觀組織結構的關系。針對金屬半固態(tài)成形的特點，考察了半固態(tài)成形鋁合金微觀組織中的初生固相率、晶粒等效直徑和晶粒形狀因子三個因素各自對電導率的影響。結論如下： (a)鋁合金電導率隨著其初生固相率的增加而增加； (b)鋁合金電導率隨著其微觀晶粒等效直

7、徑的增加而增加； (c)鋁合金電導率隨著其晶粒形狀因子的增加也呈增加趨勢； 以Sn-15wt.％Pb合金為對象，研究了其在半固態(tài)溫度區(qū)間，不同等溫溫度對其微觀組織的演變影響以及因此而造成的對其電導率的影響。結論如下： (a)在半固態(tài)溫度區(qū)間范圍內，等溫時間一定，隨著等溫溫度的提高，其固相率降低，其導電率隨之降低。 (b)在一定等溫溫度下，半固態(tài)Sn-15wt.％Pb合金的導電率可以表示為等溫時間的單調遞增