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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