8. Bố cục của luận án
1.3. Các phương pháp tạo hình xúc biến
Như đã trình bày ở trong mục 1.1.3, các phương pháp tạo hình xúc biến ở một khía cạnh nào đó đều dựa trên các công nghệ tạo hình truyền thống, điều này tạo cơ hội để so sánh chất lượng của các sản phẩm tương tự được chế tạo bằng các phương pháp tạo hình truyền thống và phương pháp tạo hình xúc biến này [10], [91].
Tạo hình xúc biến (thixoforming) là một thuật ngữ chung để chỉ các phương pháp tạo hình xúc biến bao gồm: đúc xúc biến (thixocasting), dập xúc biến (thixoforging), cán xúc biến (thixorolling), ép chảy xúc biến (thixoextrusion), đúc ép xúc biến liên tục (thixomolding), v.v.. Điểm chung trong phương pháp tạo hình xúc biến này là phôi đã chuẩn bị tổ chức tế vi, được
nung nóng đến trạng thái bán lỏng và sử dụng một trong các phương pháp tạo hình truyền thống.
a) Dập xúc biến
Dập xúc biến là một phương pháp dựa trên phương pháp dập trong khuôn kín. Phôi được đặt giữa các nửa khuôn và được ép để tạo thành sản phẩm cuối cùng. Trong phương pháp này phôi với tỷ phần pha lỏng tương đối thấp (30 – 50 %) thường được sử dụng. Phương pháp có thể tạo ra sản phẩm có độ dày thành thay đổi hoặc các chi tiết có thành mỏng [51].
b) Đúc xúc biến
Đúc xúc biến thông thường từ phôi ban đầu ở trạng thái rắn và đã được chuẩn bị tổ chức trước khi được nung đến trạng thái bán lỏng. Phôi ở trạng thái bán lỏng có tổ chức tế vi dạng cầu. “Đúc” ở đây với ngụ ý rằng tỷ phần pha lỏng được hình thành tương đối cao (40 – 60 %) [9].
Đúc xúc biến là phương pháp khả thi đầu tiên về mặt thương mại trong công nghệ tạo hình bán lỏng. Tuy nhiên, do những hạn chế về nguồn cung phôi và chi phí tổng thể cao làm giảm tính cạnh tranh của đúc xúc biến trong thực tế sản xuất [86].
c) Cán xúc biến
Trong quá trình cán xúc biến (thixorolling), phôi được gia nhiệt tới trạng thái bán lỏng, với tổ chức tế vi dạng cầu, đi qua khe hở giữa hai trục cán quay ngược chiều nhau tạo ra dải hợp kim. Cán bột bán lỏng (Semisolid Powder Rolling - SSPR) được ứng dụng trong công nghiệp và sản phẩm của nó thường được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ [77].
d) Ép chảy xúc biến
Khi ép chảy xúc biến (thixoextrusion), phôi được gia nhiệt tới trạng thái bán lỏng, tổ chức tế vi dạng cầu, được ép vào trong lòng khuôn. Thixoextrusion có một số ưu điểm so với phương pháp ép chảy thông thường như: tính lưu biến
của vật liệu cao, áp lực tạo hình thấp và tuổi thọ dụng cụ dài hơn. Thixoextrusion thường được sử dụng để tạo hình hợp kim nhôm khó biến dạng sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô [36].