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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