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第一章 绪论 1

1.1 塑性与超塑性 1

1.2 金属超塑性的发展概况 2

1.3 超塑成形的优点和存在的问题 5

1.4 超塑性的分类 7

1.4.1 组织超塑性 7

1.4.2 相变超塑性 8

1.4.3 其他超塑性 9

本章参考文献 10

第二章 金属超塑性的力学特性 11

2.1 拉伸试验的应力应变曲线 11

2.2 超塑性变形本构方程 13

2.3 超塑性变形的状态方程分析 15

2.4 超塑性单向拉伸的稳定性 18

2.4.1 基本概念 18

2.4.2 Hart准则 19

2.4.3 m值与均匀变形的关系 19

2.4.4 m值与拉伸试件断面变化的关系 21

2.4.5 稳定变形到准稳定变形的转变点 23

2.4.6 准稳定变形 26

2.4.7 邢-王的研究结果 29

2.5 影响超塑性和应变速率敏感性指数m的各种因素 32

2.5.1 应变速率的影响 32

2.5.2 温度的影响 33

2.5.3 晶粒度的影响 37

2.5.4 变形程度的影响 39

2.6 应变速率敏感性指数m与延伸率的关系 42

2.7 超塑性状态下的压缩特性 45

2.8 超塑性状态时的屈服准则 47

2.8.1 泽田的研究结果 47

2.8.2 王仲仁等的研究结果 47

2.8.3 本书作者等的超塑性板料屈服准则 49

2.9 一般应力状态下的应力与应变速率关系 54

2.10 应力状态对最佳应变速率的影响 56

2.11 关于σ＝Kεm方程中K与m值的讨论 61

2.12 超塑性参数的测定 62

2.12.1 高温拉伸试验机 63

2.12.2 超塑性拉伸试件 63

2.12.3 超塑性加热时用的防护涂层 65

2.12.4 应变速率敏感性指数m值的测定 66

2.12.5 超塑性变形激活能Q的测定 74

2.13 高应变速率超塑性 76

本章参考文献 77

第三章 金属超塑性的变形机理 80

3.1 超塑性变形过程中金属组织变化的特点 80

3.2 超塑性变形机理 83

3.2.1 扩散蠕变机理 84

3.2.2 位错蠕变机理 87

3.2.3 伴随扩散蠕变的晶界滑移机理 88

3.2.4 伴随位错蠕变的晶界滑移机理 91

3.2.5 “心部-表层”机理 96

3.2.6 晶粒转出机理 96

3.2.7 对超塑性变形各种机理的评论 98

3.3 综合变形机理的定量计算 99

本章参考文献 100

第四章 超塑性变形过程中的空洞与材料断裂 102

4.1 概述 102

4.2 空洞的形态观察和体积分数测定 105

4.2.1 空洞的形态演变 106

4.2.2 工艺因素对空洞演变的影响 109

4.2.3 断裂处附近的空洞 110

4.3 空洞的形核 113

4.4 空洞的长大 117

4.4.1 空洞的长大机制 117

4.4.2 应用变分原理和Rayleigh-Ritz法导出的空洞长大模型 121

4.5 空洞的聚合或连接和材料的断裂 140

4.6 空洞对材料室温使用性能的影响 142

4.7 抑制与减少空洞的措施 152

本章参考文献 154

第五章 超塑性变形时的损伤演变方程 158

5.1 连续损伤力学 158

5.2 损伤变量、有效应力和应变等效性假设 160

5.3 含内变量的不可逆过程热力学本构方程 161

5.4 超塑性变形时的材料损伤演变方程 165

5.5 损伤测量与常数确定 169

5.5.1 损伤测量 169

5.5.2 材料常数确定 170

本章参考文献 172

第六章 超塑性成形的力学计算 174

6.1 超塑性自由胀形的解析法计算 174

6.1.1 Jovane解析法 175

6.1.2 宋玉泉解析法 180

6.2 考虑空洞化的超塑性自由胀形的解析—数值法计算 194

6.2.1 基本方程 195

6.2.2 计算步骤 203

6.2.3 计算结果 211

6.3 加强槽的超塑性胀形 213

6.3.1 圆柱面加强槽的胀形 213

6.3.2 V形加强槽的胀形 217

6.4 圆板的超塑性压缩 222

6.5 超塑性正挤压 225

本章参考文献 230

第七章 超塑性板料的拉伸失稳和成形极限图的理论预测 231

7.1 引言 231

7.2 试验研究 234

7.2.1 试验材料与方法 234

7.2.2 试验结果与讨论 235

7.3 计算超塑性板料成形极限的数学模型 241

7.4 预测成形极限的基本方程 242

7.5 稳定变形阶段极限应变的计算 243

7.6 准稳定变形阶段极限应变的计算 245

7.7 集中性失稳发生时的极限应变计算 247

本章参考文献 250

第八章 在强电场中的超塑变形 253

8.1 引言 253

8.2 LY12CZ铝合金在强电场中超塑性变形时的工艺参数与超塑性能 257

8.2.1 LY12CZ铝合金在强电场中超塑性变形时的最佳条件 257

8.2.2 工艺参数对LY12CZ铝合金在强电场中超塑性变形的影响 257

8.2.3 LY12CZ铝合金在强电场中的超塑性胀形 265

8.2.4 LY12CZ铝合金在强电场中超塑性变形后的室温机械性能 268

8.3 LY12CZ铝合金在强电场中超塑性变形时的微观变化 270

8.3.1 显微组织的演变 270

8.3.2 晶粒尺寸与轴比的变化 270

8.3.3 位错密度的变化 274

8.3.4 微区成分的变化 275

8.4 LY12CZ铝合金在强电场中超塑性变形时的空洞演变 276

8.4.1 空洞形态 276

8.4.2 工艺参数对空洞形核和长大的影响 276

8.4.3 工艺参数对断裂时空洞体积分数的影响 280

本章参考文献 283

第九章 金属基复合材料的超塑性变形 286

9.1 金属基复合材料的特点 286

9.2 金属基复合材料的制备 287

9.3 铝基复合材料的超塑性 289

9.4 金属基复合材料的超塑性变形机理 291

本章参考文献 294