什么是超塑性成形？(superplastic forming?)
超塑性成形是一种特殊的金属加工工艺，可以将铝等金属合金板材拉伸到传统合金的10倍以上，而不会降低金属的材料性能。该工艺允许制造复杂的金属零件，从而无需螺栓和紧固件将单个金属零件连接到一个更大的单元中。这种性质的金属成形最常用于航空航天工业，但也应用于高性能运动设备，以及能源、国防和医疗部门。。
用于超塑性成形的金属加工科学被分解为三种变形条件：微变形、相变和内应力超塑性。对金属而言，最重要的方法是微重力超塑性，其中晶粒结构的尺寸为10微米或更小。金属的温度也必须大约为所形成金属合金熔点的一半，应变率范围在0.001到0.0001之间。这些条件将显示超塑性的合金类型限制在少数。。
金属板材超塑性成形的工业过程包括真空和热成形、拉深和扩散连接。真空成型利用气体压力的变化将金属成型为模具，而热成型则采用传统的热塑性塑料制造工艺。这两种方法都是铁水气体成形的变体，其优点是只需一次模具操作即可制造零件。
拉深是金属成形中常用的一种方法，适用于超塑性成形。它需要应变硬化来实现超塑性。然而，在加工过程中，金属零件可能会变薄和断裂，因此通常不是首选。
扩散焊最初不是一种金属板成形工艺，但已适应其使用。铝镁合金通常与该方法一起使用，在超塑性过程中，其延伸率可达600%，但通常不超过300%。通过超塑性成形和扩散连接制造的零件用于非结构性的汽车和飞机应用中，并且不像高强度合金那样昂贵。
经过超塑性成形的金属板零件有几个优点。由于金属拉伸能力的增强，它们的形状可以更精细、更大，因此可以减轻飞机和汽车以及其他行业金属零件的重量和成本。装配时间和复杂性也减少了，因为需要固定在一起的零件更少。当多个金属零件老化并响应温度变化时，它们之间的应力也被最小化。。
整个行业为该领域的各种研究和新产品做出了贡献。金属板形状的多功能性增强，使得许多工业和消费产品的新流线型和设计得以创新。超塑性成形也是气动和海洋流线化创新的关键。
- 发表于 2022-01-30 06:05
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- 分类：科学
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