金属超塑性的约束及其控制

<正> 金属的超塑性现象虽然早在二十年代就已发现,但受到重视却是在第二次世界大战以后。在六十年代由W·A·Backofen等人做了奠基性的工作。现在,超塑性已经成为有广阔发展前途的成形技术基础。不仅有色金属及其合金可以实现超塑性,而且铸铁、高碳钢、超高碳钢、合金钢以及通常难以变形的陶瓷等材料也可以实现超塑性。超塑性成为物理冶金学、金属材料学和工艺学共同的研究课题。近几年来,我国的超塑性研究     

铝锂合金超塑性研究发展概况

介绍了目前铝锂合金超塑性研究中所取得的重要成果。对其成分范围、预处理工艺、变形力学行为、变形微观机理等各个方面的研究发展作了综合评述,并展望了其发展前景。     

材料的超塑性及其应用

在大量国内外文献的基础上,对超塑性的主要特征、超塑性对显微组织的要求、实现材料超塑性的途径、超塑变形的机制、超塑性研究的方向、材料超塑性的应用等问题进行了综述。     

Zn-Al共晶合金的超塑性及其应用

研究了ＺｎＡｌ５－０．０３共晶合金超塑性变形的力学行为。发现，该合金的超塑性能参量（δ、ｍ、σ０）依温度的变化规律不同于一般的细晶材料，不存在呈现δ和ｍ峰值的温度区间。合金呈现超塑性效应的温度与应变速率范围均较宽广。在轧制状态下，合金具有优异的超塑性能，成功地用于复杂形状零件的挤压成形、气压成形以及模具型腔的制造。     

Zn-Al共晶合金的超逆性及其应用

研究了ＺｎＡｌ１５－０．０３共晶合金超塑性变形的力学行为。发现，该合金的超塑性能参量（δ、ｍσ０）依温度的变化规律不同于一般的细晶材料，不存在呈现δ和ｍ峰值的温度区间。合金呈现超塑性效应的温度与应变速率范围均较宽广。在孔制状态下，合金具有优异的超塑性能，成功地用于复杂形态零件的挤压成形、气压成形以及模具型腔的制造。     

铝锂合金的超塑性和空洞现象

通过对一种工业用铝锂合金（２０９１）在７３３Ｋ～８１３Ｋ温度范围和１．８×１０￣（－４）／ｓ～９．４×１０￣（－４）／ｓ初始应变速率范围进行超塑性拉伸，研究了其超塑性力学特性。并通过对组织分析，观察在相应超塑性条件下空洞形成的基本特点。     

显微组织对Zn-Al合金绝热变形特性的影响

研究了Zn-Al合金在较高加载速率条件下的绝热变形特性。通过ZA8，ZA27和ZA35合金在Hopkinson测试系统上的冲击压缩试验和冲击剪切试验，建立了材料的热粘塑性本构方程，分析了高应变率条件下的局部塑性失稳过程，得到了塑性失稳准则，揭示了局部塑性失稳的高应变率敏感性本质。研究指出，在由面心立方结构a相和密排六方结构η相组成的Zn-Al合金的塑性变形中，局部塑性失稳具有明显的应变率敏感性，组织中η相分数越多，塑性变形中产生的局部不协调效应越强烈，局部失稳的应变率敏感性越高。     

用能量法研究超塑性矩形条料镦粗的变形力

利用能量平衡原理，结合超塑性的Ｂａｃｏｆｅｎ三维本构关系，推导出了条料镦粗（平面变形）的变形力计算公式，通过实验证明，理论计算值与实测值吻合。     

变形温度对00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢组织及超塑性影响

00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢经过固溶处理和冷轧变形后,在850～1000℃下保温5min进行恒温超塑性拉伸试验,研究变形温度对00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢超塑性的影响规律。观察各温度下变形前的组织,研究σ相及组织变化对材料超塑性能的影响,从微观上揭示变形温度影响材料超塑性的原因。试验结果表明： 00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢经过1300℃固溶处理并85%冷轧变形,在850～1000℃下保温5min后,随着温度的升高,σ相数量越来越少,组织发生再结晶并形成均匀的等轴晶,而材料的延伸率从480%增大至1290%,变形过程中的峰值应力从125MPa降低至32MPa.     

钨合金穿甲弹芯变形缺陷的产生形式和形成力学分析

在分析高比重钨合金弹芯挤压变形缺陷产生形式的基础上,利用钨合金变形体塑性区内的速度场分布,推导了变形钨合金弹芯形成内部破裂和表面破裂条件的力学判据,并绘制了两种变形缺陷的力学判据曲线图.试验结果表明,该力学判据将为合理制定液力挤压变形工艺参数、设计优化工模具结构、预测挤压变形缺陷和提高挤压制品质量提供重要的理论依据.     

MB26合金超塑变形过程中显微组织变化及超塑变形机制

通过对热挤压态ＭＢ２６镁合金超塑性变形过程中显微组织的观察与分析，证实该合金的超塑变形机制是由位错运动和扩散蠕变所协调的以晶界滑移为主的变形机制，在变形初期的动态再结晶对获得微细等轴晶粒起到重要作用。     

超塑性单向拉伸变形的数学模型及稳定性解析

超塑性变形的失稳是一个复杂的问题,多年来各国学者在失稳的力学研究方面做出很大的贡献,但是由于不同学者的研究思路和方法不同,所得的结论也各异,因此有必要在理论上进行规范。通过建立超塑性拉伸变形在均匀变形阶段的数学模型,从数学理论的角度出发解析变形的稳定性,从而得出应变硬化指数是变形是否稳定的关键参数的结论;并通过不同的变形路径对模型进行解析,从而得出拉伸试样在整体载荷达到最大后并不立刻出现局部的宏观颈缩,而是延迟一段时间后才出现局部的宏观颈缩的重要结论。     

陶瓷材料的超塑性研究

介绍了陶瓷材料超塑性研究的现状，陶瓷材料超塑性的主要工艺特点及参数，重点讨论了陶瓷材料超塑性的机理，并指出了其应用前景。     

车用铸态Ti-5.5Al合金热压缩变形行为研究

用铸态Ti-5.5Al-3.0Nb-3.0Zr-1.2Mo合金为基材,在Gleeble-3800D热模拟测试机上高温压缩测试,变形温度为750~900℃,变形速率为0.001~1 s^-1,总变形比例为75%。结果表明:应变提高,铸态合金加工硬化明显,流变应力呈直线增大;到达峰值应力后,组织开始软化,在软化与硬化过程达动态平衡时,获得稳定流变。处于低变形温度下,动态软化受应变率影响最明显,合金软化受变形温度与应变率共同作用。升温至850℃,存在动态再结晶现象,表现为动态回复。以较低应变率变形时,促进动态再结晶的快速完成,α相可促进动态再结晶转变。提高应变率后,合金中的β相软化机制由动态再结晶转变成局部塑性流变。     

陶瓷颗粒增强金属基复合材料压缩超塑性研究

初步研究了SiC_p/LY12复合材料的压缩超塑性,对比分析了与拉伸超塑性的异同,初步确定了SiC_p/LY12复合材料压缩类超塑成形工艺参数。     

板料超塑变形时的损伤演变与成形极限

基于含内变量的不可逆过程热力学的基本原理，首次建立了在超塑变形过程中的内部损伤演变方程，其损伤变量（Ｄ）与等效应变（ε＿ｅ）之间呈现一种非线性关系，它较好地反映了超塑性材料（特别是空洞敏感性材料）的损伤行为。同时，应变状态对超塑性材料的损伤变量有着重要影响，为了验证本文提出的损伤模型，进行了铝合金ＬＹ１２ＣＺ和黄铜Ｈ６２在不同加载路径下的超塑实验，研究表明理论预测与实验结果具有较好的一致性。     

8090AlLi合金动态断裂韧度的研究

用Hopkinson杆应力波加载装置研究了加载速率对8090AlLi合金断裂韧度的影响。结果表明,合金的断裂韧度随应力强度因子率的增加而增加。扫描电镜分析发现,准静态下的断裂为沿晶和准解理混合断口;随着应力强度因子的增加,断裂从准解理断裂过渡到准解理和显微空穴聚集的韧窝断裂的混合断口。高应力强度因子率下断裂韧度的提高与其变形机制和晶界无沉淀区(PFZ)的变化有关。