塑性成型原理2014(第七节超塑性).ppt

（七）超塑性的应用 1.无模拉伸 2.气胀成形 3.压焊加工 SPF应用实例 美国机种采用SPF、SPF/DB构件的技术经济效益 引自-北京航空工程制造研究所 欧洲机种采用SPF、SPF/DB构件的应用情况 引自-北京航空工程制造研究所 2.1 （1）滑移和孪生的异同点？ （2）多晶体的变形特点？ （3）什么是加工硬化现象？ （4）冷加工对组织和性能的影响？ 2.2 （1）热加工对金属组织、性能影响？ （2）冷、热加工的区别？ （3）冷加工流线与热加工流线区别？ （4）板材经热加工后均为各向同性？ （5）叙述晶粒随着温度的升高而长大是一种必然现象。 中期复习 2.3 （1）什么是塑性？ （2）塑性与柔软性的区别是什么？ 2.4 （1）冷脆、红脆、氢脆？ （2）影响金属塑性的因素？ （3）提高金属塑性的途径？ （4）静水压力对提高金属塑性的良好影响 中期复习 2.5 （1）超塑性变形的宏观特征 （2）超塑性的力学特征和组织特征 （3）应变敏感性指数（m）物理意义 下节课主要内容： 第三节 连接成形理论基础 （1）焊缝及其热影响区的组织和性能？ （2）成形过程的冶金反应机理？ （3）典型焊接方法及应用。 * * 上节主要内容回顾 （1）影响金属塑性的因素？ （2）提高金属塑性的途径？ 碳含量对碳钢力学性能的影响 （退火状态） 碳钢的塑性随温度变化图 上节主要内容回顾 （1）影响金属塑性的因素？ （2）提高金属塑性的途径？ 包套镦粗 用摔子拔长 上节主要内容补充 基于红外热像技术的金属材料疲劳性能研究方法 第二章 金属塑性成型的物理基础 思考 （1）超塑性变形的宏观特征 （2）超塑性的力学特征和组织特征 （3）应变敏感性指数（m）物理意义 2.5 金属的超塑性 Ti3Al合金 加载温度920℃，变形速度5×10-5/s，应力35MPa 奇特的塑性变形现象 1920年 德国人N.Rosenhaim （一）超塑性的概念与特征 1945年，前苏联包赤伐尔（包奇瓦尔）针对这一现象，正式提出“超塑性”术语。 1928年，英国物理学家森金斯：凡金属在适当的温度下变得像软糖一样柔软，其应变速度为每秒10毫米时产生300％以上的延伸率。 金属和合金具有超常的均匀变形能力，其延伸率可达到百分之几百、甚至百分之几千。 1.概念 （1）大延伸：拉伸试验，Zn-22%Al，250 ℃ ，5mm/min， 延伸率3120%（变形稳定性极好）； （2）小应力：Zn-22%Al—— Ti-6Al-4V —— GCr15—— （3）无缩颈：截面均匀变形、缩小，在宏观上无缩颈现象， 截面收缩率100%； 2MPa 1.5MPa 30MPa 2.超塑性变形宏观特征 铜的应力-应变曲线 颈缩 无颈缩 （1）大延伸：拉伸试验，Zn-22%Al，250 ℃ ，5mm/min， 延伸率3120%； （2）小应力：Zn-22%Al—— Ti-6Al-4V —— GCr15—— （3）无缩颈：截面均匀变形、缩小，在宏观上无缩颈现象， 截面收缩率100%； （4）易成型：无加工硬化现象，流动性和填充性好。 2MPa 1.5MPa 30MPa 2.超塑性变形的特征 （1）延伸率δ （有色金属200%，黑色金属100%， 脆性金属超过 原来几倍）； （2）晶界滑移引起的应变占总应变的30%以上； （3）应变速率敏感性系数m≥0.3 。 3.如何判断是否呈现超塑性 （二）超塑性的种类 1.恒温超塑性（第一类超塑性） 特点：晶粒超细化（0.5-5μm），等轴化 组织热稳定性 一定温度范围（T=0.5Tm） 一定变形速率（ ） 钛合金和铝合金晶粒几十微米 机制: 晶粒移动和转动 10-4~10-1m/s 2. 相变超塑性（变温/第二类/动态） 组织特