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金属超塑性

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-01 原文发表时间:2007-07-02 人气:1

注：（1）延伸率与试样尺寸、形状有关，不能准确比较。
（2）m值由于测量方法不同，也不能精确比较。

超塑性的应用

由于金属在超塑状态具有异常高的塑性，极小的流动应力，极大的活性及扩散能力，可以在很多领域中应用，包括压力加工、热处理、焊接、铸造、甚至切削加工等方面。

超塑性压力加工方面的应用

超塑性压力加工，属于粘性和不完全粘性加工，对于形状复杂或变形量很大的零件，都可以一次直接成形。成形的方式有气压成形、液压成形、挤压成形、锻造成形、拉延成形、无模成形等多种方式。其优点是流动性好，填充性好，需要设备功率吨位小，材料利用率高，成形件表面精度质量高。相应的困难是需要一定的成形温度和持续时间，对设备、模具润滑、材料保护等都有一定的特殊要求。

相变超塑性在热处理方面的应用

相变超塑性在热处理领域可以得到多方面的应用，例如钢材的形变热处理、渗碳、渗氮、渗金属等方面都可以应用相变超塑性的原理来增加处理效应。相变超塑性还可以有效的细化晶粒，改善材料品质。

相变超塑性在焊接方面的应用

无论是恒温超塑性和相变超塑性都可以利用其流动特性及高扩散能力进行焊接。将两块金属材料接触，利用相变超塑性的原理，即施加很小的负荷和加热冷却循环即可使接触面完全粘和，得到牢固的焊接，我们称之为相变超塑性焊接--TSW。这种焊接由于加热温度低（在固相加热），没有一般熔化焊接的热影响区，也没有高压焊接的大变形区，焊后可不经热处理或其它辅助加工，即可应用。相变超塑性焊接（TSW）所用的材料，可以是钢材、铸铁、Al合金、Ti合金等。焊接对偶可以是同种材料，也可以是异种材料。原则上具有相变点的金属或合金都可以进行超塑性相变焊接。非金属材料的多形体氧化物，如有代表性的陶瓷，ZrO2，MgAl04/Al203，MgO/BeO，MgCr04等同素异形转变，共晶反应，固溶体反应的材料等都可以发生相变超塑性，可以进行固相焊接。

相变诱发塑性--TRIP的应用

根据TRIP的特性，可在许多方面获得应用。实际上在热处理及压力加工方面已经在不自觉的应用了。例如淬火时用卡具校形，在紧固力并不太高的情况下能控制马氏体转变时的变形，即应时TRIP的作用。有些不锈钢（AISI301）在室温压力加工时可以得到很大的变形，其中就有马氏体的诱发转变。如果在变形过程中能够控制温度、变形速度及应变量，使马氏体徐徐转变，则会得到更良好的效果。

在改善材质方面，有些材料经TRIP加工，可以在强度、塑性和韧性等方面获得很高的综合机械性能。

一种典型的超塑性工艺：超塑成形-扩散焊复合工艺已在空航天制造业中发挥着日益重要的作用。 (

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