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目录 1

序 1

前言 1

第1章　超塑性及超塑变形机理 1

1.1　超塑性的概念 1

1.1.1　超塑性及其宏观变形特征 1

1.1.2　超塑性分类 2

1.2　超塑性变形的力学特征 4

1.2.1　超塑性的本构关系 5

1.2.2　超塑性的主要评价指标及其测定 6

1.3　超塑性变形的组织特征 10

1.3.1　晶粒的粗化与等轴化 10

1.3.2　动态再结晶 11

1.3.3　晶粒的滑动和转动 12

1.3.4　孔洞和断裂 14

1.4　超塑性变形机理 16

1.4.1　扩散蠕变机理 16

1.4.2　晶界滑动机理 17

1.4.3　动态再结晶机理 22

1.4.4　复合机制的变形理论 22

参考文献 25

第2章　材料的超塑性及其实现 26

2.1　实现超塑性的条件 26

2.1.1　概述 26

2.1.2　组织超细化处理 27

2.2.1　钢铁材料 31

2.2　金属材料的超塑性 31

2.2.2　锌基合金 38

2.2.3　铝基合金 41

2.2.4　铜基合金 47

2.2.5　钛基合金 49

2.2.6　镁基合金 51

2.3　陶瓷材料的超塑性 54

2.3.1　陶瓷超塑性的特点 55

2.3.2　陶瓷超塑性的实现 57

2.4　金属基复合材料的超塑性 58

2.4.1 MMCs超塑性的特点 60

2.4.2 MMCs超塑性的实现 61

2.5　金属间化合物的超塑性 62

2.5.1　金属间化合物超塑性的特点 63

2.5.2　金属间化合物超塑性的实现 67

参考文献 68

第3章　超塑性在材料工程中应用的可行性及实施 71

3.1　超塑性应用技术开发应遵循的原则 71

3.2　超塑性在材料工程中应用的可行性分析 72

3.2.1　在塑性成形加工中应用的可行性 73

3.2.2　在固态连接中应用的可行性 75

3.2.3　在其他与塑性变形、扩散有关的工艺中应用的可行性 76

3.2.4　对超塑变形组织特征进行合理利用的可行性 77

3.2.5　开发组合或复合技术是超塑性应用的另一有效形式 77

3.3　超塑性应用技术的方案设计 78

3.3.1　引进超塑性改进现有技术 78

3.3.2　针对超塑性构建新技术 79

3.3.3　重视对组合或复合技术的开发 80

参考文献 81

第4章　超塑性在塑性加工工程中的应用 82

4.1　超塑性挤压成形 84

4.1.1　超塑性挤压成形设备与模具 85

4.1.2　超塑性成形的润滑 86

4.1.3　超塑性挤压成形工艺 97

4.1.4　超塑性挤压成形应用实例 100

4.2　超塑性模锻成形 121

4.2.1　超塑性模锻工艺过程 122

4.2.2　成形设备、模具及润滑 123

4.2.3　超塑性模锻的应用实例 124

4.3　超塑性气胀成形 130

4.3.1　超塑气胀成形工艺 131

4.3.2　超塑性气胀成形装置 133

4.3.3　超塑气胀成形的质量控制 135

4.3.4　超塑气胀成形应用实例 142

4.4　超塑性拉深 160

4.4.1　附加应力法超塑性拉深 160

4.4.2　金属超塑性差温拉深 160

4.5　无模拉拔 163

4.6　以超塑成形为主的复合加工工艺 164

4.7　脆性材料的超塑性加工 168

4.7.1　铸铁的超塑性加工 169

4.7.2　陶瓷材料的超塑性加工 172

4.7.3　金属间化合物的超塑性加工 177

参考文献 178

第5章　超塑性在材料连接中的应用 181

5.1　概述 181

5.2.1　恒温超塑性焊接 183

5.2　超塑性固态焊接 183

5.2.2　相变超塑性焊接 208

5.3　超塑性扩散连接 217

5.3.1　原理及工艺 217

5.3.2　应用研究现状 218

5.4　超塑性摩擦焊 219

5.5　超塑性压接加工 221

5.6　超塑性在涉及固态连接的其他加工技术中的应用 222

5.7　关于超塑性材料的连接技术 224

参考文献 225

第6章　超塑成形／扩散连接（SPF/DB）技术及其应用 231

6.1　概述 231

6.2 SPF/DB技术的原理及优点 233

6.3 SPF/DB工艺 235

6.3.1 SPF/DB的典型结构 235

6.3.2 SPF/DB的工艺过程 236

6.3.3 SPF/DB工艺参数的确定 238

6.3.4 SPF/DB的模具设计与选材 242

6.3.5 SPF/DB的润滑与保护 243

6.4 SPF/DB后的组织与性能 244

6.5 SPF/DB技术的应用 245

6.5.1 SPF/DB技术在航空领域的应用 245

6.5.2 SPF/DB技术在航天领域的应用 247

6.5.3 SPF/DB技术在导弹上的应用 249

参考文献 251

7.1.2　钢超塑形变热处理实现的条件 252

7.1.1　概述 252

第7章　超塑性在热处理及表面工程中的应用 252

7.1　超塑形变热处理 252

7.1.3　钢超塑形变热处理后的组织与性能 257

7.1.4　超塑形变热处理的强化机理 262

7.1.5　超塑形变热处理的应用 263

7.2　超塑化学热处理 265

7.2.1　原理及工艺 265

7.2.2　超塑化学热处理的研究与应用 265

7.3.2　在表面喷涂中的应用 270

7.3　超塑性在表面改性和表面喷涂中的应用 270

7.3.1　在表面化学改性中的应用 270

参考文献 273

第8章　超塑性在模具制造中的应用 275

8.1　概述 275

8.2　模具型腔的超塑挤压成形 276

8.2.1　热精锻模型腔的超塑性挤压成形 277

8.2.2　挤压模型腔的超塑成形 280

8.2.3　压印模的超塑成形 282

8.2.4　塑胶类模具型腔的超塑成形 283

8.2.5　型腔超塑成形—电火花复合加工技术 287

8.3　非型腔模的超塑挤压成形 288

8.4　其他模具超塑成形技术 292

8.5　模具超塑成形与热处理强化、表面强化复合技术 293

8.5.1　超塑成形／形变热处理复合技术 293

8.5.2　超塑成形／表面强化复合技术 294

8.5.3　超塑成形／形变热处理／表面强化复合技术 294

参考文献 295

9.1　在粉末冶金中的应用 297

第9章　超塑性在材料工程其他领域中的应用 297

9.2　在切削加工和切割加工中的应用 299

9.3　在改善材料的组织与性能方面的应用 300

9.4　在复合材料制备和加工中的应用 303

9.5　在防止焊接变形和裂纹中的应用 304

9.6　对超塑性合金形状回复效应的利用 305

9.7　作为减振材料的应用 305

9.8　非晶合金超塑性的应用 306

参考文献 306