文档介绍：1山西大学建筑工程概论论文超塑性合金的应用及其优势专业:电气工程及其自动化班级:电本 1254 班姓名:李锐学号:1232245435 2 超塑性合金的结构形式及其优势性能摘要: 超塑性合金是指那些具有超塑性的金属材料。超塑性是一种奇特的现象。具有超塑性的合金能像饴糖一样伸长 10 倍、 20 倍甚至上百倍,既不出现缩颈,也不会断裂。关键字: 超塑性、高能率、成形一、什么是超塑性合金金属的超塑性现象,是英国物理学家森金斯在 1982 年发现的,他给这种现象做如下定义:凡金属在适当的温度下(大约相当于金属熔点温度的一半)变得像软糖一样柔软,而应变速度 10 毫米秒时产生本身长度三倍以上的延伸率,均属于超塑性。最初发展的超塑性合金是一种简单的合金,如锡铅、铋锡等。一根铋锡棒可以拉伸到原长的倍,然而这些材料的强度太低,不能制造机器零件,所以并没有引起人们的重视。 60 年代以后,研究者发现许多有实用价值的锌、铝、铜合金中也具有超塑性,于是前苏联、美国和西欧一些国家对超塑性理论和加工发生了兴趣。特别在航空航天上,面对极难变形的钛合金和高温合金,普通的锻造和轧制等工艺很难成形,而利用超塑性加工却获得了成功。到了 70年代,各种材料的超塑性成型已发展成流行的新工艺。超塑性合金已有一个长长的清单,最常用的铝、镍、铜、铁、合金均有 10~ 15 个牌号,它们的延伸率在 200 ~ 2000% 之间。如铝锌共晶合金为 1000% ,铝铜共晶合金为 1150% ,纯铝高达 6000% ,碳和不锈钢在 150 ~ 800% 之间, 钛合金在 450 ~ 1000% 之间。 3 二、出现背景高强度材料可以满足一些耐受性要求较高的部件制造, 但加工难度相应也增大了。长期以来,人们一直希望能够很容易地对高强度材料进行塑性加工成型,成型以后,又能像钢铁一样坚固耐用。随着超塑性合金的出现,这种想象成为了现实。超塑性合金的发现最初发现的超塑性合金是锌与 22% 铝的合金。 1920 年, 德国人罗森汉在锌-铝-铜三元共晶合金的研究中,发现这种合金经冷轧后具有暂时的高塑性。超塑性锌合金的形成条件为,温度 250 ℃~ 270 ℃,压力兆帕~ 兆帕。超塑性锌合金具有成型加工温度低,成型性和耐腐蚀性好等优点。所以除了制作各种复杂形状的容器外,还广泛用作建筑材料三、超塑性合金的原理超塑性现象的定义 4 1928 年英国物理学家森金斯下了一个定义:凡金属在适当的温度下变得像软糖一样柔软,而且其应变速度为每秒 10 毫米时产生 300% 以上的延伸率,均属超塑性现象。 194 5 年苏联包奇瓦尔等针对这一现象提出了“超塑性”这一术语,并在许许多多有色金属共晶体及共析体合金中,发现了不少的延展性特别显著的特异现象。 70 年代的初期,全世界都在追寻金属的超塑性,并已发现 170 多种合金材料具有超塑性。在通常情况下,金属的延伸率不超过 90% ,而超塑性材料的最大延伸率可高达 1000% ~2 000% ,个别的达到 6000% 。金属只有在特定条件下才显示出超塑性。在一定的变形温度范围内进行低速加工时可能出现超塑性。产生超塑性的合金,晶粒一般为微细晶粒,这种超塑性叫作微晶超塑性。有些金属受热达到某个温度区域时,会出现一些异常的变化,若使这种金属在内部结构发生变化