超塑性銅合金 (superplastic copperalloy)

超塑性銅合金(superplastic copperalloy)  

在特定的內(nèi)部組織和特定的外部變形條件下，不產(chǎn)生縮頸，均勻延伸的銅合金。銅合金的超塑性與其超細晶粒的組織相聯(lián)系。當合金的晶粒小于10μm，外界的變形條件為：溫度大于O.5Tm(Tm為合金熔點)，應變速率為10^-1～10^-5/s時，在低應力拉伸過程中，表現(xiàn)出不產(chǎn)生縮頸的均勻延伸，伸長率大于100％。

超塑性金屬的變形與普通金屬的變形在形變力學上有本質(zhì)的不同，前者不存在加工硬化的現(xiàn)象(或加工硬化極小)。其應力-應變(σ-ε)曲線的特征如圖所示。在應力a越過最大值后，隨應變量e的增大而下降。甚至在小應力的情況下，可達到很大的應變量。超細晶粒合金的超塑性狀態(tài)方程可用下式表示：

式中σ為應力；ε為應變速率；m為應變速率敏感指數(shù)；K為與試驗條件相關(guān)的系數(shù)。m值的大小與合金的晶粒度、變形的溫度與速度有關(guān)。超塑性合金的優(yōu)值應大于O.3，一般為O.5～O.7。

比較典型的細晶粒超塑性銅合金有黃銅和鋁青銅。其化學成分、超塑性變形的條件和伸長率見表。

合金在超塑性狀態(tài)下，其抗變形的應力很低，易于流動，充填性能好，可以制造復雜形狀的零件。超塑性黃銅的色澤美觀，有一定的耐蝕性，可用于制造精密儀表零件和工藝品。超塑性鋁青銅有較強的力學性能和耐蝕性能，多用于制造復雜的結(jié)構(gòu)件。