資源描述：
《材料超塑性成型》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、目錄超塑性的定義2二.超塑性的發(fā)展2三.超塑性的分類3四.典型的超塑性材料4五.超塑性的應用5⑴超塑性在壓力加工方面的應用6⑵相變超塑性在熱處理方面的應用6⑶相變超塑性在焊接方面的應用7⑷相變誘發(fā)塑形的應用7一.超塑性的定義是指材料在一定的內(nèi)部條件（如晶粒形狀尺寸、相變等）和外部條件（如溫度、應變速率等）下，呈現(xiàn)出異常低的流變抗力、異常高的流變性能（如大的延伸率等）。1920年Rsenhain發(fā)現(xiàn)Zn-4Cu-7Al合金在低速彎曲時，可以彎曲近180°1934年英國Pearson發(fā)現(xiàn)Pb-Sn共晶合金在室溫低速拉深時可以得到200%的延伸率
2、1945年前蘇聯(lián)Bochvar發(fā)現(xiàn)Zn-Al共析合金具有異常高的延伸率1964年美國Backofen對Zn-Al合金進行了系統(tǒng)的研究，并提出了應變速率敏感性指數(shù)一m二.超塑性的發(fā)展近年來的發(fā)展：①先進材料超塑性的研究，主要指金屬基復合材料，金屬間化合物，陶瓷材料等超塑性的開發(fā)。一般加工性能較差，所以有必要對其進行深入研究。①高速超塑性研究，主要是提高超塑變形的速率，目的在于提高超塑成形的生產(chǎn)率。②研究非理想超塑性材料的超塑性變形規(guī)律，以實現(xiàn)降低對超塑性變形材料的苛刻要求，從而提高成形件質(zhì)量，擴大超塑性使用范圍。一.超塑性的分類早期由于超塑性
3、現(xiàn)象僅限于Bi-Sn和Ai-Cu共晶合金、Zn-Al共析合金等少數(shù)低熔點的有色金屬，也曾有人認為超塑性現(xiàn)象只是一種特殊現(xiàn)象。隨著更多的金屬及合金實現(xiàn)了超塑性，以及與金相組織及結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來研究以后，發(fā)現(xiàn)超塑性金屬有著本身的一些特殊規(guī)律，這些規(guī)律帶有普遍的性質(zhì)。而并不局限于少數(shù)金屬中。因此按實現(xiàn)超塑性的條件（組織、溫度、應力狀態(tài)等）一般分為以下兒種①恒溫超塑性。一般所說超塑性變形多數(shù)屬于這類，其特點是材料具有微細的等軸晶粒組織。在一定的溫度區(qū)間和一定變形速率下呈現(xiàn)超塑性。這里指的微細晶粒尺寸，大都在微米級，其范圍在0.5-5P之間。一般來說，晶
4、粒越細越有利于塑性的發(fā)展，但對有些材料來說（例如Ti合金）晶粒尺寸達兒十微米時仍有很好的超塑性能。還應當指出，由于超塑性變形是在一定的溫度區(qū)間進行的，因此即使初始組織具有微細晶粒尺寸，如果熱穩(wěn)定性差，在變形過程中晶粒迅速長大的話，仍不能獲得良好的超塑性。①相變超塑性。這類超塑性并不要求材料有超細晶粒，而是在一定的溫度和負荷條件下經(jīng)過多次的循環(huán)相變或同素異形轉(zhuǎn)變獲得較大的延伸率。如碳素鋼和低合金鋼，加以一定的負荷，同時于A1,3溫度上下施以反復的一定范圍的加熱和冷卻，每一次循環(huán)發(fā)生（ay）的兩次轉(zhuǎn)變，可以得到二次條約式的均勻延伸。②其他超塑性
5、。在消除應力退火過程中，在應力作用下可以得到超塑性oAl-5%Si及Al-4%Cu合金在溶解度曲線上下施以循環(huán)加熱可以得到超塑性，根據(jù)Johnson試驗，在具有異向性熱膨脹的材料如U,Zr等，加熱時可有超塑性，稱為異向超塑性。有人把a-U在有負荷及照射下的變形也稱為超塑性。球墨鑄鐵及灰鑄鐵經(jīng)特殊處理也可以得到超塑性。目前已知的超塑性金屬及合金已有數(shù)百種，按基體區(qū)分,有Zn基、Al基、Ti基、Mg基、Ni基、Pb基、Sn基、Fe基等合金。其中包括共析合金、共晶合金多元合金、高級合金等類型。部分典型的超塑性合金見下表。臺金成分（Wt%）M延伸率
6、3（%）變形溫度g共析臺金Zn-22AI0.5>1500200-300共晶臺金AI-33CU0.9500440?520Cu-Ag0.53500675Mg-33AI0.852100350?400Sn-38Pb0.59108020?Rl基臺金AI-6Cu-0.5Zr0.51800~2000390?500AI-25.2Cu-5.2Si0.431310500AI-4.2Zn-1.55Mg0.9100530Cu基臺金Cu-9.5AI-4Fe0.64770800Cu-40Zn0.64515600Fe-CA金（鋼詵）Fe-0.8C210~250680Fe
7、-(1-3,1.6,1.9)C470530?640GCr150.42540700Fe-1.5C-1.5Cr1200650高級臺金Ti-6AI-4V0.85>1000800~1000IN744Fe-6.5Ni-26Cr0.51000950純金屬Zn（商業(yè)用）0.240020—70Ni225820Al商業(yè)用）06000?轉(zhuǎn))377~577五.超塑性的應用由于金屬在超塑狀態(tài)具有并常高的塑性，極小的流動應力,極大的活性及擴散能力，可以在很多領域屮應用，包括壓力加工、熱處理、焊接、鑄造、甚至切削加工等方面。⑴超塑性在壓力加工方面的應用超塑性壓力加工屬
8、于黏性和不完全黏性加工。對于形狀復雜或變形量很大的零件，都可以一次直接成型。成型的方式有氣壓成形、吹塑成形、擠壓成形、鍛造成形、拉延成形、無模成形等多種方式。優(yōu)點：流動性好；填充
