Question

超塑性产生的原因是什么？

Answer 1

超塑性（Superplastic forming）是指金属材料在某些特定的条件下，呈现出异常好的延伸性，这种现象称为超塑性。在特定的条件下，即在低的应变速率（ε=10-2～10-4s-1），一定的变形温度（约为热力学熔化温度的一半）和稳定而细小的晶粒度（0.5～5μm）的条件下，某些金属或合金呈现低强度和大伸长率的一种特性。其伸长率可超过100%以上，如钢的伸长率超过500%，纯钛超过300%，铝锌合金超过1000%。

超塑性成形就是利用金属材料的超塑性，对板料进行加工以获得各种所需形状零件的一种成形工艺。常用的超塑性成形的材料主要有铝合金、镁合金、低碳钢、不锈钢及高温合金等。
金属材料在某些特定的条件下，呈现出异常好的延伸性，这种现象称为超塑性。超塑性材料的伸长率可超过100%而不产生缩颈和断裂。而一般钢铁材料在室温条件下的伸长率只有30%～40%，非铁金属材料如铝、铜及其合金，也只能达到50%～60%。超塑性成形就是利用金属材料的超塑性，对板料进行加工以获得各种所需形状零件的一种成形工艺。
由于超塑性成形可充分利用金属材料塑性好，变形抗力小的特点，因此可以成形各种复杂形状零件，成形后零件基本上没有残余应力。
对材料进行超塑性成形，首先应找到该材料的超塑性成形条件，并在工艺上严格控制这些条件。金属超塑性条件有几种类型，应用最广的是微细晶粒超塑性（又称恒温超塑性）。
微细晶粒超塑性成形的条件如下：
1）温度：超塑性材料的成形温度一般在（0.5～0.7）Tm（Tm为以热力学温度表示的熔化温度）。
2）稳定而细小的晶粒：超塑性材料一般要求晶粒直径为0.5～5μm。
3）成形压力：一般为十分之几兆帕至几兆帕。
此外，应变硬化指数、晶粒形状、材料内应力对成形也有一定的影响。
成形方法
超塑性成形的基本方法有：真空成形法、吹塑成形法和模压成形法。
真空成形法是在模具的成形型腔内抽真空，使处于超塑性状态下的毛坯成形。其具体方法可分为凸模真空成形法和凹模真空成形法。
凸模真空成形是将模具（凸模）成形内腔抽真空，加热到超塑性成形温度的毛坯即被吸附在具有零件内形的凸模上。该法用来成形要求内侧尺寸准确、形状简单的零件。
凹模真空成形用来成形要求外形尺寸精确，形状简单的零件。真空成形由于压力小于0.1 MPa．所以不宜成形厚料和形状复杂的零件。