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结构材料-金属材料-新材料概论;新材料概论;第一章新型高性能结构材料;4;5;6;一、新型金属结构材料;1.1超级钢;9;10;11;12;13;14;15;1.2先进铝合金;17;18;19;20;21;;1.3先进钛合金;24;25;26;27;28;29;30;31;32;33;34;35;36;37;38;39;40;41;42;43;44;45;46;47;48;1.5高温合金;50;51;52;53;54;55;56;57;58;59;60;61;62;一、超塑性的定义;金属材料在一般条件下没有超塑性。要使其能够发生超塑性形变,必须具备以下三个条件:;超塑性变形的内部晶粒变化示意图;二、超塑性合金类别;一般工业应用
真空成型或气压成型。可以在密封模具内挤压或锻造,可以得到相当高的加工精度,并能大幅度降低加工压力、减少加工工序。
尤其适于极薄板和极薄管的制造,也非常适用于加工具有极微小凹凸表面的制品。
缺点是加工速度慢,效率低;68;2.航空航天应用
战斗机钛合金部件:
Ti-Al-V合金,
680-790℃,
1.40-2.10MPa,
8min即可成型。
①飞行器减重
②不需要重型设备
③工序简化一次成型;3.固相粘结能力的应用
晶粒的超细化,即晶界体积比的增加使得低压下的固相结合易于进行。
超塑性合金与另一金属压合时,其微细晶粒可以顺利地填充满微小凸起的空间,使两种材料间的粘结能力大大提高。
用这一点可轧合多层材料、包复材料和制造各种复合材料,获得多种优良性能的材料。这些性能包括结构强度和刚度、减振能力、共振点移动、韧脆转变温度、耐蚀及耐热性等。;4.减振能力的应用
合金在超塑性温度下具有使振动迅速衰减的性质,因此可将超塑性合金直接制成零件以满足不同温度下的减振需要。
5.其他
利用动态超塑性可将铸铁等难加工的材料进行弯曲变形;
对于铸铁等焊接后易开裂的材料,在焊后于超塑性温度保温,可消除内应力,防止开裂;
高温苛刻条件下使用的机械、结构件的设计、生产及材料的研制。
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