Сверхпластичность

[superplasticity] — способность металлических тел квазиравномерно деформироваться с высокоскоростной чувствительностью напряжения течения. Напряжение течения а = Be^m, где е — скорость деформации, m — показатель скоростная чувствительности напряжения течения, В — константа, зависящая от природы и структуры сплава и температуры. Для вязкого (ньютонового) течения, наблюдаемого, например, у разогретой смолы, показатель m = 1, при обычной пластичной деформации m < 0,01—0,1, при сверхпластичной деформации m > 0,3. Различают структурную (или микрозеренную) сверхпластичность и «сверхпластичность превращения». Микрозеренная сверхпластичность проявляется в материалах с ультрамелким зерном (размером от 1 до 10 мкм). Для материалов с микрозеренной сверхпластичностью характерны высокое относительное удлинение (~ 10² — 10³ %), низкое напряжение течения (- 1 — 10 МПа), выcокий показатель m (> 0,3). В состоянии сверхпластичности действуют три механизма деформации: зернограничное скольжение, внутризеренное скольжение дислокаций и диффузионная ползучесть. Причем зернограниченное скольжение — главный механизм сверхпластической деформации (СПД) во многих материалах с ультрамелким зерном. Промышленные способы формирования ультрамелкозернной структуры основаны на использовании обработки давлением, термической и термо-механической обработки. На эффекте микрозеренной сверхпластичности основана сверхпластичная формовка — способ производства тонкостенных деталей под действием небольшого давления газа(≤ 1—2 МПа). Эффект микрозеренной сверхпластичности используется также при объемной изотермической штамповке. Сверхпластичность превращения проявляется в металлах и сплавах во время фазового превращения. В отличие от микоторозеренной сверхпластичности, проявляющейся только в материалах с ультрамелким зерном при t > 0,5t_пл, сверхпластичность превращения можно наблюдать в материалах с любым размером зерна и при очень низких температурах (например, при сдвиговом мартенситном превращении). Природа сверхпластичности превращения связана с т.н. «предпревращением», заключающимся в значительном изменении свойств металла или сплава (например, модуля нормальной упрогости) без изменения структуры вблизи температуры фазового превращения.