在半固态状态下，金属材料表现出具有粘-塑性特征的触变行为。这种触变行为特征可以使用与切应力作用下与剪切时间有关的粘度来表示。在无切应力作用时，半固态金属具有近似固体金属的特征；但在切应力作用下，粘度就开始降低，金属材料具有流动特征。

在测试半固态金属的粘度时，可以使用同轴转动双筒测试的方法来进行^[1]。在测试中，将两个不同直径的圆筒安装在同一根轴上，两个圆筒之间充满所需测试粘度的浆料金属（Couette Rheometer）。内筒在一定角速度下转动，同时测定转动时的转矩。其粘度_η可根据下式进行计算

式中 G——转矩；

r₁——内筒的半径；

r₂——外筒的半径；

ω——角速度；

L——内筒和浆料的接触长度。

式（3-1）中所提供的模型主要用于半固态浆料固相体积分数在0<f_s<60%之间且剪切速率在50s^-1～400s^-1之间的情况。当半固态浆料的固相体积分数在60%<f_s<70%之间时，其粘度的大小通常使用Capillary Viscometer来进行测定。如果无粘度计，通常使用热模拟机（如GLEEBLE1500）测流动应力的方法来估算粘度的大小。

图3-1所示为用同轴转动双筒测试的方法测试半固态浆料粘度的原理。

由于该方法的工作原理是利用牛顿粘性定理来测量流体粘度的，因此，在进行圆筒的设计以及转速的设定时必须保证处于圆筒之间的被测流体作层流运动。

通过试验研究发现，随着剪切速率的提高，半固态浆料中固相颗粒的圆整度逐渐得到提高，也就是从最初的枝晶或蔷薇状演变成近似球状的颗粒，其大致演变过程如图3-2所示。

图3-1 半固态金属材料粘度测试原理（适用固相体积分数：0%～60%）(www.daowen.com)

图3-2 半固态颗粒从枝晶状向球形状演变过程

此外，反向挤压法也是模拟半固态浆料充型过程的一种流变特性试验方法。其原理为：将半固态金属坯料放入与之相同尺寸的柱状模型中，加热至一定的固相体积分数，然后由尺寸略小于模膛内径的柱塞从上向下匀速挤压，这样半固态浆料在挤压力的作用下就会向上填充柱塞与型腔之间的环缝，并对柱塞产生反作用力。安装在柱塞上的传感器同时记录柱塞的压力和位移。

半固态浆料在此过程中的表观粘度可以通过记录压力—时间曲线的线性部分导出，相应关系式如下^[1]

式中 η_app——表观粘度；

V_r——柱塞的速度；

F——柱塞上的力；

t——时间；

R_p、R_c——柱塞和型腔的半径；

C₁、C₂——相关常数。

而柱塞和型腔之间环缝处的平均剪切速率可以由下式给出

试验时，柱塞与型腔之间的环缝宽度为300_μm，这样就可以获得很高的剪切速率。该方法目前主要用于固相体积分数较高以及重熔加热的半固态试样触变特性的测试。