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目录1

第一章 概论1

引言1

1.1金属超塑性的概念3

1.1.1大延伸4

1.1.2无缩颈6

1.1.3小应力8

1.1.4易成形10

1.2超塑性的分类12

第二章 金属超塑性的力学特性15

2.1超塑性拉伸变形特性15

2.2超塑性变形的状态方程16

2.3应力与应变速率的关系——超塑变形的S特性曲线19

2.4应变速率敏感性指数m22

2.4.1m与拉伸试样截面变化的关系22

2.4.2m值与均匀变形的关系23

2.4.3m值的测量方法25

2.4.4m值和延伸率δ的关系28

2.4.5m值与不均匀变形32

2.5典型超塑性合金（Zn-22％A1）的变形行为33

2.6超塑性变形与蠕变39

第三章 超塑性的影响因素44

3.1变形速度对有关参数的影响44

3.1.1应变速率对m的影响46

3.1.2应变速率对第Ⅱ区有关参数的影响48

3.1.3关于黑色金属的σ,m与？的关系曲线50

3.2变形温度的影响52

3.2.1温度对σ,m及δ的影响53

3.2.2温度对σ-？及m-？曲线形态的影响56

3.3晶粒度的影响59

3.3.1晶粒度对σ、m、？相互关系的影响61

3.3.2σ、？、d之间的计算关系64

3.3.3晶粒度影响变形参数的原因66

3.4两相组织的影响69

3.5应变量对m值的影响70

3.6内应力的影响72

3.7应变硬化及应变软化74

3.7.1应变硬化74

3.7.2应变软化76

3.8晶粒分布的影响80

3.9其他影响因素82

第四章 超塑合金（一）有色金属及合金的超塑性83

4.1Zn-Al合金86

4.1.1Zn-Al合金的化学成分与超塑性的关系87

4.1.2Zn-Al共析型合金的转变89

4.1.3合金元素的影响96

4.1.4Zn-22％Al合金的制备及超塑性获得的方法98

4.1.5Zn-22％Al合金的拉伸试验99

4.1.6Zn-22％Al合金的强化处理103

4.1.7Zn-22％Al合金的时效105

4.1.8Zn-Al合金的机械性能112

4.2铝基合金116

4.2.1Al-Mg-Si系合金118

4.2.2Al-Mg系合金119

4.2.3Al-Si系合金120

4.2.4Al-Ca和Al-Zn-Ca系合金122

4.2.5Al-Cu系合金125

4.2.6Al-Cu-Zr系合金128

4.2.7Al-Zn-Mg系合金138

4.2.8Al-Zn-Mg-Cu系合金143

4.3铜基合金147

4.4钛基合金149

第五章 超塑合金（二）黑色金属及合金的超塑性154

5.1Fe-C合金的超塑性155

5.1.1普通碳素钢的超塑性155

5.1.2超高碳钢的超塑性160

5.2低合金钢的超塑性167

5.2.1几种低合金钢的超塑性170

5.2.2低合金高碳铬钢的超塑性173

52.3Fe-Cr,Fe-Ni合金的超塑性186

5.3不锈钢的超塑性188

531IN744合金的超塑性189

5.3.22Cr13及3Cr13钢的超塑性193

5.4钢材获得细晶粒的几个途径193

5.4.1冶金学方法193

5.4.2压力加工方法195

5.4.3热处理方法196

第六章 显微组织特征和变形机理197

6.1原始金相组织197

6.2变形过程中的组织变化199

6.2.1晶粒长大199

6.2.2晶粒边界圆弧化200

623动态再结晶201

6.2.4晶界折皱带202

6.2.5晶粒的滑动，转动和换位203

6.3超塑变形机制的几种理论207

6.3.1扩散蠕变机制208

6.3.2扩散流动机制——Ashby-Verrall模型209

6.3.3位错蠕变机制212

6.3.4晶界变形模型213

6.3.5晶粒转出模型214

第七章 相变超塑性216

7.1相变超塑性的概念216

7.1.1相变超塑性的现象216

7.1.2相变超塑性的特点217

7.2相变超塑性的变形特性218

7.2.1循环加热时的尺寸变化218

7.2.2一次温度循环的应变220

7.2.3应力－应变曲线223

7.2.4相变超塑性变形时的应变速率225

7.2.5相变超塑性流动特性曲线227

7.2.6加热应变与冷却应变231

7.3.1GCr15钢的相变超塑性234

7.3几种材料的相变超塑性234

7.3.2纯铁和碳钢的相变超塑性235

7.3.3马氏体转变时的超塑性240

7.3.4相变超塑性对组织变化的影响241

7.3.5相变超塑性的变形机制247

7.4相变诱发塑性（TRIP现象）249

7.4.1诱发马氏体转变249

7.4.2相变诱发塑性（TRIP）的特征252

7.4.3TRIP现象的应变硬化255

7.4.4伴随马氏体转变的应变硬化计算公式256

7.4.5TRIP的影响因素258

7.5其他类型动的超塑性263

第八章 金属超塑性的应用265

8.1压力加工方面的应用265

8.1.1压力加工的基本条件266

81.2变形抗力与变形速度的关系268

8.1.3m值在压力加工中的作用270

8.1.4挤压加工和锻造272

8.1.5气压成形278

8.1.6几种气压成形装置280

8.1.7成形实例284

8.1.8超塑性成形与扩散连结284

8.1.9无模拉拔287

8.2相变超塑性在热处理方面的应用289

8.2.1应用相变超塑性改善材质289

8.2.2相变超塑性在表面热处理方面的应用292

8.3相变超塑性在焊接方面的应用293

8.3.1相变超塑性焊接（TSW）的工艺条件294

8.3.2相变超塑性焊接的实例295

8.4相变超塑性在切削与切断加工方面的应用299

8.5TRIP的应用299

结语302

附表1超塑合金一览表303

附表2单位换算表312

参考文献314