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第1章 绪论 1

1.1 超塑性的概念与种类 1

1.2 组织超塑性 2

1.2.1 组织超塑性的条件 2

1.2.2 组织超塑性材料变形的力学特性 3

1.2.3 组织超塑性材料变形过程中的组织变化 5

1.2.4 组织超塑性的机理 10

1.3 主要的组织超塑性材料 15

1.4 超塑性简史 21

参考文献 27

第2章 钛合金的超塑成形与超塑成形／连接组合技术 33

2.1 钛合金的超塑性 33

2.1.1 TC4钛合金的超塑性 37

2.1.2 TA15钛合金的超塑性 41

2.1.3 SP700钛合金的超塑性 44

2.2 钛合金的超塑成形与精度控制 45

2.2.1 超塑成形件的壁厚不均匀性与控制方法 47

2.2.2 超塑成形后的尺寸精度 52

2.2.3 钛合金超塑成形精度控制实例 55

2.2.4 焊缝对钛合金超塑成形质量的影响 65

2.3 钛合金的扩散连接性能 82

2.3.1 扩散连接 82

2.3.2 TC4钛合金的扩散连接性能 85

2.3.3 TB2钛合金的扩散连接性能 88

2.4 钛合金多层结构的SPF/DB技术 93

2.4.1 外部气源施压多层板结构的SPF/DB技术 97

2.4.2 气化剂作为加压介质的SPF/DB波纹板试验 100

2.5 TA15钛合金的LBW/SPF/DB组合技术 102

2.5.1 TA15钛合金的激光穿透焊工艺研究 102

2.5.2 激光穿透焊接头组织和性能分析 104

2.5.3 多层结构成形坯和芯板的激光穿透焊接 108

2.5.4 TA15钛合金多层结构的超塑成形及SPF/DB技术 111

参考文献 115

第3章 高温合金的超塑性与超塑成形／激光焊接技术 123

3.1 Inconel 718高温合金的组织预处理与超塑性研究进展 123

3.2 GH4169高温合金的细晶化处理 128

3.2.1 冷轧＋再结晶退火超细晶处理 128

3.2.2 热轧＋冷轧＋再结晶退火细晶处理 128

3.2.3 冷轧＋δ相析出处理＋冷轧＋再结晶退火超细晶处理 130

3.3 GH4169高温合金的超塑成形性能与组织演变 135

3.3.1 GH4169高温合金的超塑性 135

3.3.2 GH4169合金超塑变形过程中的组织演变 138

3.3.3 GH4169超塑变形机理分析 141

3.3.4 GH4169高温合金集合器超塑成形 146

3.4 GH4169高温合金激光对接板的超塑成形性能 150

3.4.1 GH4169高温合金激光对接焊试验 151

3.4.2 GH4169高温合金激光焊对接板超塑成形试验 156

3.5 GH4169高温合金多层结构的LBW/SPF技术 169

3.5.1 GH4169高温合金多层板结构的LBW/SPF工艺 169

3.5.2 GH4169合金三层筒形结构件的LBW/SPF工艺 183

参考文献 188

第4章 铝合金和镁合金的超塑成形技术 191

4.1 铝合金和镁合金的细晶化处理 191

4.1.1 强塑性变形晶粒细化方法 191

4.1.2 5083铝合金的TMP细晶化工艺 192

4.1.3 镁合金的细晶化处理 194

4.2 铝合金和镁合金的超塑性 202

4.2.1 铝合金的超塑性 202

4.2.2 镁合金的超塑性 207

4.3 铝合金和镁合金的扩散连接性能 235

4.3.1 2091铝锂合金的扩散连接性能 235

4.3.2 ZK60A镁合金的扩散连接性能 248

4.4 铝合金和镁合金的超塑成形／连接组合技术 256

4.4.1 气化剂作为加压介质的2090铝锂合金SPF/DB技术 256

4.4.2 5083铝合金的LBW/SPF技术 259

4.4.3 ZK60A镁合金的SPF/DB技术 262

参考文献 264

第5章 超细晶陶瓷的超塑性与超塑成形技术 270

5.1 纳米陶瓷粉体的制备 271

5.1.1 纳米陶瓷粉体制备的主要方法 271

5.1.2 AlO3/ZrO2纳米复合粉体的制备 273

5.2 Al2O3/ZrO2超细晶复相陶瓷的烧结 279

5.2.1 常用陶瓷烧结方法 279

5.2.2 复相陶瓷的热压烧结 281

5.3 Al2O3/ZrO2超细晶复相陶瓷的超塑成形 285

5.3.1 陶瓷超塑性研究进展 285

5.3.2 Al2O3/ZrO2复相陶瓷的拉深成形 290

5.3.3 Al2O3/ZrO2叶片模拟件的挤压成形 294

5.3.4 复相陶瓷超塑成形后的显微组织与性能 297

5.4 Al2O3/ZrO2超细晶复相陶瓷超塑成形后的织构 300

5.4.1 复相陶瓷的超塑压缩变形 300

5.4.2 复相陶瓷高温变形织构 301

5.4.3 织构化复相陶瓷的力学性能 303

5.4.4 织构化陶瓷显微组织和力学性能的关系 304

5.5 层状超细晶陶瓷的超塑成形 307

5.5.1 层状复合陶瓷的研究 307

5.5.2 Al2O3/3Y-TZP层状复合陶瓷的制备 310

5.5.3 Al2O3/3Y-TZP层状复合陶瓷的超塑成形 311

5.6 Si3N4基复相陶瓷的超塑性与超塑成形 315

5.6.1 拉伸试验装置及试样制备 315

5.6.2 Si2N2O/Si3N4复相陶瓷的超塑性 316

5.6.3 Si2N2O/Sialon复相陶瓷的超塑性 319

参考文献 322

第6章 Nb-Si-Fe难熔合金的超塑性与超塑挤压 328

6.1 Nb-Si-Fe难熔合金的制备 328

6.1.1 Nb-Si-Fe复合粉末的制备 328

6.1.2 Nb-Si-Fe难熔合金的热压烧结 333

6.2 Nb-Si-Fe难熔合金的超塑性与变形机理 337

6.2.1 超塑性行为 337

6.2.2 超塑性变形机理 344

6.3 Nb-Si-Fe难熔合金的超塑挤压 347

6.3.1 超塑挤压试验 347

6.3.2 超塑挤压后的显微结构 349

6.3.3 发动机推力室模拟件的超塑挤压 350

参考文献 352

第7章 电沉积镍基纳米复合材料的超塑性 353

7.1 镍基纳米复合材料的电沉积 353

7.1.1 电沉积纳米材料的原理 353

7.1.2 电沉积纳米材料的方法分类 354

7.1.3 电沉积纳米材料的工艺参数 355

7.1.4 脉冲电沉积制备纳米Ni和纳米复合材料 358

7.2 镍基纳米复合材料的高应变速率超塑性 363

7.2.1 超塑拉伸 364

7.2.2 超塑性的表征参数测定 366

7.3 镍基纳米复合材料的超塑变形机理 369

7.3.1 断口分析 369

7.3.2 表面形貌分析 372

7.3.3 变形机理分析 375

7.4 镍基纳米复合材料的超塑成形 380

7.4.1 试验材料与方法 380

7.4.2 ZrO2/Ni纳米复合材料的胀形性能 381

7.5 非晶合金／纳米镍叠层材料的超塑性 386

7.5.1 Fe78Si9B13/Ni层状复合材料的制备 387

7.5.2 Fe78Si9B13/Ni层状复合材料的高温拉伸行为 389

参考文献 396

第8章 TiAl金属间化合物的超塑性与超塑成形技术 401

8.1 脉冲电流辅助烧结制备γ-TiAl基合金 402

8.2 γ-TiAl基合金的高温拉伸性能研究 407

8.2.1 不同组织的高温拉伸性能测试 407

8.2.2 超塑变形中的微观组织演化 412

8.2.3 超塑变形中的孔洞行为 415

8.2.4 高温拉伸试件断口分析 416

8.3 γ-TiAl基合金叶片模拟件的挤压 418

参考文献 420

第9章 超塑成形与超塑成形／扩散连接技术的应用 423

9.1 钛合金的超塑成形与SPF/DB技术 423

9.1.1 钛合金超塑成形技术 423

9.1.2 钛合金SPF/DB组合技术 428

9.2 镍基高温合金的超塑成形技术 433

9.3 铝合金的超塑成形技术 435

9.4 镁合金的超塑成形技术 446

9.5 钢的超塑成形技术 449

9.6 超塑成形设备发展现状 450

9.6.1 国际超塑成形设备发展现状 450

9.6.2 我国超塑成形设备发展现状 456

9.7 超塑成形技术研究与应用的发展方向 458

参考文献 462