半固态加工是一种先进的金属成型技术，起源于20世纪70年代，主要应用于铝镁合金等有色金属。这种技术在解决传统铸造工艺的环保问题和提高产品质量方面具有显著优势。半固态加工的核心在于保持金属材料处于固液两相状态，通过搅拌等方式处理，打破凝固过程中的枝晶结构，形成球形颗粒组织，从而改善材料的流动性和力学性能。
1.1 半固态加工的定义
半固态加工是指在金属凝固过程中，将其保持在固态和液态之间的温度区间，通过剧烈搅拌，破碎枝晶，形成均匀的半固态浆料。这一过程可以是流变铸造或触变成形，前者是直接将半固态浆料压铸成形，后者则是先制成半固态坯料，再进行局部重熔和触变形造成型。半固态加工的产物具有独特的微观组织，其一次相为球形颗粒，有助于提升产品的力学性能和工艺性能。
1.2 半固态加工工艺
半固态加工工艺主要分为两种：流变铸造和触变成形。流变铸造是最早提出的方法，通过搅拌和冷却液态金属至半固态，然后直接压铸。由于半固态浆料的处理和运输困难，实际应用较少。触变成形则更为普遍，先制备半固态坯料，再重新加热至半固态温度进行压铸或挤压，这种方法更便于自动化生产和控制。
1.3 半固态坯料的制备方法
半固态坯料的制备有多种技术，包括机械搅拌法、电磁搅拌法、应变诱发熔化激活法、喷射成形法、紊流效应法和液相线铸造法等。机械搅拌法是早期采用的方法，通过控制搅拌条件来破碎枝晶。电磁搅拌法则利用电磁场对金属液进行搅拌，提高搅拌效果。应变诱发熔化激活法需要预先对合金进行冷变形，然后加热至半固态，适用于小直径坯料生产。喷射成形法将液态金属雾化，通过高速气流使微滴凝固并形成颗粒状组织。
这些半固态加工技术的发展极大地推动了铝镁合金等轻质材料的成型工艺，提高了产品性能，降低了生产成本，同时也符合环保和可持续发展的要求。在汽车、航空航天、电子设备等领域，半固态加工技术已成为关键的制造手段，对于实现轻量化和高性能的零部件制造具有重要意义。
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