在对液相体积分数为29%的A356铝合金触变锻造成形过程中，由于成形零件承受高的模具载荷、接触腐蚀、机械摩擦载荷和热冲击等综合因素的作用，零件表面产生复杂的物理和化学效应。图4-32显示，在退模过程中，由于强烈的摩擦作用，成形件杯形部分处于高的拉伸载荷作用下。在拉伸开始时，固相颗粒在拉伸方向上于液相中移动或转动。随着模具在外力作用下位移进一步加大，固相颗粒被进一步拉长。同时成形零件由于热交换作用被冷却到半固态温度578℃以下，β-相中固相颗粒进一步析出，一开始为β-相金属间化合物，然后形成共晶相成分^[25]。由于液相具有一定的粘度，其大小主要取决于合金的化学成分和温度等^[28]。正是由于液相粘度的作用，产生了阻止固相颗粒移动的阻尼力（在此定义为附着力F_η），该附着力与颗粒移动方向相反。因而可以得到描述半固态金属断裂的力学模型

式中 F_p——施加在模具上的退模力；

F_μ——模具和成形件之间的摩擦力；

F_η——液相施加在固相颗粒上的附着力；

F_b——固相颗粒之间的相互作用力（如固相颗粒相互摩擦产生的力）；(www.daowen.com)

F_r——其他的一些未知力。

根据R.Carnahan^[29]和D.Ghosh^[30]的观点，在半固态触变成形件中，固相体积分数越高，零件强度、屈服应力和韧性反而降低。根据该理论，在相同的试验条件下，方程（4-9）中附着力F_η要大于F_b。

随着退模行程不断加大，固相颗粒在附着力F_η的作用下被越拉越长，同时共晶相也被拉长。该过程近似于传统的拉伸试验。当退模力达到一个临界值F_pk时，附着力F_η也达到一个临界值F_ηk。当断裂条件：（F_pk-F_μ-F_b-F_r）>F_ηk得到满足时，裂纹就开始产生。首先发生在零件内部带有缺陷的部位，如缩孔和夹杂物等缺陷处，随着模具的不断运动，裂纹会沿着固相颗粒的晶界不断发展，然后是固相颗粒α-Al和共晶相界面，最后传遍全部断裂面^[31]。图4-28中“花瓣”状断口特征和图4-32中拉长的晶粒很好地支持了本研究的模型。

图4-32 断口试样中固相颗粒被拉长的显微组织（液相体积分数37%）