金屬及其合金的近凈成形產(chǎn)品可以通過多種技術(shù)加工。一般而言，這些技術(shù)可以分為基于液態(tài)和基于固態(tài)的加工方式。鑄造是從液體開始的工藝路線；而鍛造、擠壓和軋制則是典型的基于固態(tài)的成形技術(shù)。在20世紀(jì)的最后25年間，人們開發(fā)出一種新的金屬加工技術(shù)，它結(jié)合了液態(tài)和固態(tài)加工的原理并繼承了二者的技術(shù)特點(diǎn)。這種新的加工技術(shù)，被稱為合金半固態(tài)成形技術(shù)，能夠以較低的成本得到性能較高的產(chǎn)品。較低的成本主要與加工成本和能耗降低有關(guān)；而較高的性能是因?yàn)樵诩庸こ尚芜^程中，較好地控制了材料的微觀組織演變。

自從20世紀(jì)70年代早期，麻省理工學(xué)院提出半固態(tài)金屬（SSM）成形技術(shù)并在技術(shù)上證明其切實(shí)可行以來，世界范圍內(nèi)的研究人員為了推動該技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用開展了大量研究。該技術(shù)正逐步發(fā)展成為鑄造或塑性加工的一個(gè)替代方案。半固態(tài)漿料的成形及其制備方法的相關(guān)基礎(chǔ)知識（包括其中凝固科學(xué)的應(yīng)用），對于SSM成形技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展以及實(shí)際應(yīng)用過程中工藝（包括具體工藝參數(shù)）的選擇都是至關(guān)重要的。本書為SSM成形的工程技術(shù)人員和教師提供了詳實(shí)的基礎(chǔ)理論和技術(shù)指導(dǎo)。它也可用作金屬及其合金凝固或鑄造專業(yè)的本科生或研究生的教材。本書介紹了制備半固態(tài)金屬的方法以及必要的工具和設(shè)備，并為讀者提供了半固態(tài)金屬成形的基礎(chǔ)知識。

本書的第1章介紹了鋁行業(yè)及其在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用，并給出了有價(jià)值的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；第2章討論了迄今為止所有的半固態(tài)金屬成形技術(shù)；第3章主要介紹了Al-Si合金SSM成形過程中的凝固、攪拌和合金分布；第4章介紹了半固態(tài)坯料制備過程中的組織演變和流動行為的特征（如流變特性）；第5章主要介紹了SSM研究中Al-Si合金的流變鑄造，其中流變鑄坯通過低澆注溫度、電磁攪拌（EMS）和旋轉(zhuǎn)焓平衡裝置（SEED）制備；第6章介紹了最新的SSM坯料熔體處理技術(shù)；第7章介紹了觸變鑄造的最新研究進(jìn)展；第8章邀請了科羅拉多礦業(yè)學(xué)院的Steve Midson博士介紹了SSM成形工藝在生產(chǎn)高質(zhì)量工程部件方面的一些工業(yè)應(yīng)用。

本書匯集了我們過去13年來對SSM工藝的研究成果，包含了被國際金相學(xué)協(xié)會和金相學(xué)獎項(xiàng)委員會授予2013年布勒科技論文優(yōu)異獎的最新出版物。本書還涵蓋了全球許多著名研究人員和備受尊敬的研究中心的研究成果。在此非常感謝我們的同事和合作者以及其他研究人員，他們給我們提供了最新的研究成果，并許可將其納入本書。我們特別感謝以下人員的幫助和建議，使本書出版成為可能：

·加拿大 Omid Lashkari博士

·加拿大 Alireza Hekmat博士

·巴西 University of Campinas，Eugenio Jose Zoqui教授

·加拿大 CanmetMATERIALS，Natural Resources Canada/Govemment of Canada,Frank Czerwinski博士

·泰國 Prince of Songkla University,Jessada Wannasin教授

·加拿大 Peyman Ashtari博士

·瑞典 J nk ping University,Magnus Wessén教授

·英國 Zyomax有限公司 Jayesh Patel博士

·美國 Jim Yurko博士

·瑞典 Thermo Calc公司 Shan Jin博士和Hai-Lin Chen博士

·加拿大 STAS公司 Pascal Coté

·比利時(shí) 歐洲鋁協(xié)會 Djibril René

·加拿大 Trans-Al Network,Véronique Bouchard

·美國鋁業(yè)協(xié)會 Matt Meenan

·澳大利亞 澳大利亞鋁協(xié)會 Rosanna Boyd

本書定稿過程需要獲得使用相關(guān)材料的許可，在此我們感謝下列人員的幫助：

·英國 Sheffield University,Plato Kapranos 教授

·澳大利亞 Queensland University,David St. John教授

·澳大利亞 University of Southern Queensland,Hao Wang教授

·美國 MIT,Merton Flemings教授

·美國 John Jorstad

·意大利 Universit degli Studi di Brescia,Annalisa Pola教授

·美國 Thixomat公司 Stephen LeBeau

·中國 南昌大學(xué) Xiangjie Yang教授

·英國 Imperial College,K.M. Kareh博士

·美國 Phillips-Medisize公司 Jon Olson

·日本 Nobutaka Yurioka 教授

·韓國 Division of Advanced Materials Science,Kongju National University, S.J. Hong教授

·韓國 Dong-A University,Dongyuu Kim教授

·還有TTP and Scientific Net（Andrey Lunev博士）、ASM International、NADCA、AFS、TMS、Elsevier、Maney（Routledge，Taylor＆Francis集團(tuán)）、Springer以及許多其他在此列表中未列出的人員。

感謝加拿大鋁業(yè)國際（Rio Tinto-Alcan）、加拿大自然科學(xué)和工程研究委員會以及希庫蒂米-魁北克大學(xué)對鋁合金半固態(tài)成形工作的財(cái)務(wù)支持。感謝希庫蒂米-魁北克大學(xué)的Andre Charrette教授、蒙特利爾理工大學(xué)的Frank Ajersch教授、STAS公司的Bahadir Kulunk博士的幫助。特別感謝加拿大鋁業(yè)國際的Joseph Langlais博士長期的支持。

我們還要感謝加拿大自然資源部/加拿大政府CanmetMATERIALS中心的Jennifer Jackman博士、Mahi Sahoo博士、Daryoush Emadi博士和Mahmoud T. Shehata博士，他們提供CanmetMATERIALS的相關(guān)設(shè)施幫助我們完成EMS工作。

最后，還要特別感謝伊朗科技大學(xué)的Jalal Hedjazi教授，他激勵著本書作者完成了凝固和鑄造工作。



Shahrooz Nafisi

加拿大阿爾伯塔省埃德蒙頓

Reza Ghomashchi

澳大利亞南澳大利亞州阿德萊德