LessonFifteen+超塑性的分类组织超塑性或恒温超塑性。根据材料的组织形态特点也称之为微细晶粒超塑性。特点是材料具有微细的等轴晶粒组织。温度：Ts>0.5Tm（Ts和Tm分别为超塑变形和材料熔点温度的绝对温度）变形速度：10-4~10-1/s。微细晶粒尺寸其范围在0.5～5um之间。一般来说，晶粒越细越有利于塑性的发展，但对有些材料来说（例如T合金）晶粒尺寸达几十微米时仍有很好的超塑性能。，由于超塑性变形是在一定的温度区间进行的，因此即使初始组织具有微细晶粒尺寸，如果热稳定性差，在变形过程中晶粒迅速长大的话，仍不能获得良好的超塑性。1220起5/8124大学UNITEO.UNIVERSITT
Lesson Fifteen 2025/8/24 12 超塑性的分类 • 组织超塑性或恒温超塑性。根据材料的组织形态特点也称之 为微细晶粒超塑性。 • 特点是材料具有微细的等轴晶粒组织。 • 温度：Ts≥0.5Tm（Ts和Tm分别为超塑变形和材料熔点温度 的绝对温度） • 变形速度：10-4~10-1 /s。 • 微细晶粒尺寸其范围在0.5～5μm之间。一般来说，晶粒越细 越有利于塑性的发展，但对有些材料来说（例如Ti合金）晶 粒尺寸达几十微米时仍有很好的超塑性能。 • 由于超塑性变形是在一定的温度区间进行的，因此即使初始 组织具有微细晶粒尺寸，如果热稳定性差，在变形过程中晶 粒迅速长大的话，仍不能获得良好的超塑性
LessonFifteen相变超塑性或变态超塑性这类超塑性，并不要求材料有超细晶粒，而是在一定的温度和负荷条件下，经过多次的循环相变或同素异形转变获得大延伸。如碳素钢和低合金钢，加以一定的负荷，同时于A，3温度上下施以反复的一定范围的加热和冷却，每一次循环发生（ag）的两次转变，可以得到两次均匀延伸。D.0elschlagel等用AISI1018、1045、1095、52100等钢种试验表明，延伸率可达到500%以上。变形的特点：初期时每一次循环的变形量比较小，而在一定次数之后，例如几十次之后，每一次循环可以得到逐步加大的变形，到断裂时，可以累积为大延伸。130±5/8124大学13BEIUNITEOUNIVERSITY
Lesson Fifteen 2025/8/24 13 • 相变超塑性或变态超塑性 • 这类超塑性，并不要求材料有超细晶粒，而是在一定的 温度和负荷条件下，经过多次的循环相变或同素异形转 变获得大延伸。 • 如碳素钢和低合金钢，加以一定的负荷，同时于A1、3温 度上下施以反复的一定范围的加热和冷却，每一次循环 发生（ag）的两次转变，可以得到两次均匀延伸。 D.Oelschlägel等用AISI1018、1045、1095、52100等钢种 试验表明，延伸率可达到500%以上。 • 变形的特点：初期时每一次循环的变形量比较小，而在 一定次数之后，例如几十次之后，每一次循环可以得到 逐步加大的变形，到断裂时，可以累积为大延伸
LessonFifteen8，有相变的金属材料，不但在扩散相变过程中具有很大的塑性，淬火过程中奥氏体向马氏体转变、回火过程中残余奥氏体向马氏体单向转变过程，也可以获得异常高的塑性。如果在马氏体开始转变点（Ms）以上的一定温度区间加工变形，可以促使奥氏体向马氏体逐渐转变，在转变过程中也可以获得异常高的延伸，塑性大小与转变量的多少，变形温度及变形速度有关。这种过程称为"转变诱发塑性”。即所谓"TRIP"现象。Fe-Ni合金，Fe-Mn-C等合金都具有这种特性。130±5/8124大学14BEIUNITEOUNIVERSITY
Lesson Fifteen 2025/8/24 14 • 有相变的金属材料，不但在扩散相变过程中具有很 大的塑性，淬火过程中奥氏体向马氏体转变、回火 过程中残余奥氏体向马氏体单向转变过程，也可以 获得异常高的塑性。 • 如果在马氏体开始转变点（Ms）以上的一定温度区 间加工变形，可以促使奥氏体向马氏体逐渐转变， 在转变过程中也可以获得异常高的延伸，塑性大小 与转变量的多少，变形温度及变形速度有关。这种 过程称为"转变诱发塑性" 。即所谓"TRIP"现象。 Fe-Ni合金，Fe-Mn-C等合金都具有这种特性
LessonFifteen其它超塑性在消除应力退火过程中，在应力作用下可以得到超塑性。Al-5%Si及Al-4%Cu合金在溶解度曲线上下施以循环加热可以得到超塑性，根据Johnson试验，在具有异向性热膨胀的材料如U，Zr等，加热时可有超塑性，称为异向超塑性。有人把a-U在有负荷及照射下的变形也称为超塑性球墨铸铁及灰铸铁经特殊处理也可以得到超塑性130±5/8124大学15EBEIUNITEOUNIVERSITY
Lesson Fifteen 2025/8/24 15 • 其它超塑性 • 在消除应力退火过程中，在应力作用下可以得到 超塑性。Al-5%Si及Al-4%Cu合金在溶解度曲线 上下施以循环加热可以得到超塑性 ， 根 据 Johnson试验，在具有异向性热膨胀的材料如U， Zr等，加热时可有超塑性，称为异向超塑性。有 人把a-U在有负荷及照射下的变形也称为超塑性。 球墨铸铁及灰铸铁经特殊处理也可以得到超塑性
LessonFifteen超塑性的历史及发展超塑性现象最早的报道是在1920年，德国人罗申汉（N.Rosenhaim）等发现Zn-4Cu-7Al合金在低速弯曲时可以弯曲近180度。1934年，英国的C.P.Pearson发现Pb-Sn共晶合金在室温低速拉伸时可以得到2000%的延伸率。1945年前苏联的A.A.Bochvar等发现Zn-A/共析合金具有异常高的延伸率并提出“超塑性”这一名词。1964年，美国的W.A.Backofen对Zn-Al合金进行了系统的研究并提出了应变速率敏感性指数一m值这个新概念，为超塑性研究奠定了基础。上世纪六十年代后期及七十年代世界上形成了超塑性研究的高潮。130±5/8124大学16EBEIUNITEO.UNIVERSITT
Lesson Fifteen 2025/8/24 16 超塑性的历史及发展 • 超塑性现象最早的报道是在1920年，德国人罗申汉 （N.Rosenhaim）等发现Zn-4Cu-7Al合金在低速弯曲时， 可以弯曲近180度。1934年，英国的C.P.Pearson发现 Pb-Sn共晶合金在室温低速拉伸时可以得到2000%的延 伸率。 • 1945年前苏联的A.A.Bochvar等发现Zn-Al共析合金具有 异常高的延伸率并提出“超塑性”这一名词。1964年， 美国的W.A.Backofen对Zn-Al合金进行了系统的研究， 并提出了应变速率敏感性指数－m值这个新概念，为超塑 性研究奠定了基础。上世纪六十年代后期及七十年代， 世界上形成了超塑性研究的高潮