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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