金型半固態(tài)成形工藝有流變法、觸變法、流變注射法和觸變注射法。流變成形時首先制備半固態(tài)漿料，然后進(jìn)行壓鑄或擠壓。半固態(tài)漿料不能直接施以重力鑄造，必須在一定外力作用下才能流動與完成充型，但可以直接模鍛。流變成形也稱為流變鑄造，初期出現(xiàn)的流變鑄造沒有獲得實際應(yīng)用，后來研發(fā)成功一種新的流變鑄造工藝，簡稱NRC法（new rheocasting），已被用于鎂合金、鋁合金零件生產(chǎn)。
　　流變成形
　　NRC法的基本理念：采用合適的工藝促使α相晶粒強(qiáng)制均勻形核，嚴(yán)格控制冷卻工藝參數(shù)使其生長成細(xì)小均勻的球狀組織。NRC的工藝見圖1。將適度過熱的合金熔體注入鋼坩堝內(nèi)，控制冷卻過程使其成為半固漿料，并形成形態(tài)穩(wěn)定的圓柱狀塊，然后用感應(yīng)加熱法加熱它，達(dá)到溫度均勻化后，將漿料倒入立式壓鑄機(jī)內(nèi)，壓鑄成零件。與觸變成形及壓鑄工藝相比，該法流程簡單，生產(chǎn)成本較低，適合于各種合金系，已在鎂合金、鋁合金零件生產(chǎn)中得到應(yīng)用。
　　此工藝是將具有觸變組織的合金鑄坯重新加熱到半固態(tài)溫度，形成所需要的漿料，再進(jìn)行壓鑄、擠壓或鍛造的工藝，是一種制造近成品尺寸零件的工藝。由于半固態(tài)錠坯的加熱、運輸簡便，易于實現(xiàn)自動化，因此已成為應(yīng)用較廣的半固態(tài)成形工藝。最早實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)的是美國，1994年及1996年，阿盧馬克斯公司（Almax）分別建成了兩個半固態(tài)模鍛廠，生產(chǎn)鋁合金零部件，如汽車制動泵體，其毛坯尺寸接近凈成品尺寸，機(jī)械加工量僅占毛坯鍛件的13%，而常規(guī)金屬型鑄件的切削加工量卻占40%，而且半固態(tài)成形制動總泵體的質(zhì)量比相應(yīng)的鑄件總質(zhì)量輕13%以上。
　　二次加熱
　　在半固態(tài)觸變成形之前應(yīng)對錠坯加熱，將其加熱到固-液兩相區(qū)的需要溫度，以獲得不同工藝所需的固體體積分?jǐn)?shù)，其次可使坯料中殘存的未球化晶粒全部球化，為半固態(tài)觸變加工創(chuàng)造更加有利條件。對半固態(tài)加工來說，二次加熱是一道非常重要的工序，應(yīng)嚴(yán)格控制溫度，即使1℃~2℃的溫度偏差也會影響坯料的固-液相比例，同時因為成形生產(chǎn)是連續(xù)自動進(jìn)行，必須達(dá)到一定的加熱速度。感應(yīng)加熱雖具有加熱溫度精準(zhǔn)、速度快和溫度均勻等優(yōu)點，但能量利用率低是其不足之處。
　　半固態(tài)合金錠坯的加熱除感應(yīng)加熱外，還可以采用電阻爐、鹽浴鹽加熱，它們的加熱溫度也很準(zhǔn)，也可以直接測量，錠坯也不易坍塌，但加熱時間較長，因而組織易粗化、表面氧化加重，為了精準(zhǔn)地控制加熱溫度與時間，一些公司開發(fā)出了種種監(jiān)控系統(tǒng)。
　　成形工藝
　　觸變成形工藝都是從常規(guī)成形工藝移植過來的，如觸變壓鑄、觸變擠壓、觸變鍛造、觸變軋制等見圖2，當(dāng)然具體工藝會有較大差別。由于半固態(tài)錠坯內(nèi)存在液相，晶界強(qiáng)度很低，坯料變形抗力甚小，所以所需變形力僅為常規(guī)壓力的1/4~1/5。因而擠壓時可以在較大范圍調(diào)節(jié)擠壓比，生產(chǎn)高品質(zhì)擠壓材；鍛造時可以順利地填充型腔，制成形狀復(fù)雜的高性能鍛件。該工藝的關(guān)鍵因素是模具結(jié)構(gòu)、溫度、錠坯固相量、設(shè)備性能等。