对超塑性成型的认识
钢的超塑性与超塑性成形_施连杰
热加工技术钢的超塑性与超塑性成形Superplasticit y and Superplast ic Forming of Steel江苏大学机械工程学院(212013) 施连杰 刘延山 许晓静【摘要】超塑性成形是一种少无切削加工的先进制造技术。
综述了钢的超塑性和超塑性成形的特点与应用,提出了今后研究发展的方向。
关键词 钢 超塑性 超塑性成形Keywords steel,superplasticity,superplastic for ming 晶粒尺寸在10 m以下的材料,在一定的温度和应变速率下拉伸时,其伸长率可达到百分之几百到几千,而变形抗力小至1～10M Pa的现象称为超塑性。
由于超塑性在各种金属中的普遍性及其加工技术在许多领域的实用性,受到人们的广泛重视。
超塑性成形是应用材料在一定条件(温度、变形速度、组织等)下的超塑性能,经大变形加工成模具型腔制造复杂工件的方法。
与塑性成形相比,超塑性成形的流动应力可降低1～2个数量级,对模具的损耗大大减小,可在吨位较小的设备上成形较大的工件,成形后工件中不存在残余应力,尺寸稳定,抗腐蚀能力、屈服强度、低疲劳等,机械性能均显著提高。
应用超塑性成形可以一步成形出形状复杂的工件,尺寸精度一般可达到LT8～10级以上,表面粗糙度可达到R a0.2～0.8 m,公差与精密机加工相近,表面质量能达到用试样精密反印法获得的镜面粗糙度,棱角沟槽清晰,倾角半径小于0.1～0.7mm,一般无需后续研磨或抛光加工;可节约材料50%以上,节约工时50%～90%;由于晶粒细化到12～16级,模具寿命可提高3～6倍,甚至10倍以上。
还可修旧利废,重新超塑成形得到原来的尺寸和精度,重新使用。
近年来,超塑性成形的研究十分活跃。
超塑性材料 1.Fe-C合金在Fe-C合金系中,一般认为含碳量低于0.8%的亚共析钢不可能出现高的超塑性效应,主要是因为在650℃以上碳化物数量减少而使铁素体晶粒迅速长大,因此,增加渗碳体的百分含量可以有效地抑制晶粒长大。
对超塑性成型的认识
对超塑性成型的认识一.超塑性的简介及发展历史超塑性是指材料在一定的内部（组织）条件啊（如晶粒尺寸及形状、相变等)和外部(环境)条件下(如温度、应变速率等)，呈现出异常低的流变抗力、异常高的流变性能(如大的延伸率)的现象。
超塑性的特点有大延伸率，无缩颈（小缩颈），小应力，易成形。
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。
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19.5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。
现在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。
实现超塑性的主要条件是一定的变形温度和低的应变速率，这时合金本身还要具有极为细小的等轴晶粒（直径五微米以下），这种超塑性称为超细晶粒超塑性。
还有一些钢，在一定的温度下组织中的相发生转变，在相变点附近加工也能完成超塑性，称为相变超塑性。
超塑加工具有很大的实用价值，只要很小的压力就能获得形状非常复杂的制作。
超塑性成形的发展状况
超塑性成形的发展状况第一篇：超塑性成形的发展状况超塑性成形的发展状况摘要：金属材料的超塑性是指金属在特定条件下，具有更大的塑性。
本文主要介绍了超塑性成形的主要发展历程，超塑性成形的主要应用，非金属材料的超塑性研究和国内外的发展现状。
关键词：超塑性金属材料成形一、绪论近年来，高温合金和钦合金的使用不断增加，尤其是在宇航飞行器及其发动机生产中。
这些合金的特点是:流变杭力高，可塑性低，具有不均匀变形所引起机械性能各向异性的敏感性，难于机械加工及成木高昂。
如采用普通热变形锻造时，机械加工的金属损耗达80%左右，如采用超塑性成形方法，就能改变锻件肥头大耳的落后状况。
金属材料的超塑性是指金属在特定条件(晶粒细化.极低的变形速度及等温变形)下，具有更大的塑性。
如低碳钢拉伸时延伸率只有30~40%，塑性好的有色金属也只有60~70%，但超塑性状态。
一般认为塑性差的金属延伸率在100~200%范围内，塑性好的金属延伸率在500~2000%范围内。
要使超塑性出现，必须满足某些必要条件。
首先必须使金属具有0.25-2.5μm的极细晶粒，即必须小于一般晶粒大小的十分之一。
其次，当温度达金属熔点一半以上时，具有一般晶粒金属的晶粒便开始长大，而这时细晶粒金属的晶粒保持稳定。
因此，超塑性除要求有极细的晶粒度外，还必须具有高的延伸率和低的屈服应力，并以低的变形速率在高于熔点一半的温度下进行加工。
二、超塑性成形的发展早在1920年，德国W.Rosenhain等人将冷轧后的Zn-Al-Cu三元共晶合金的铝板慢速弯曲的时候，发现这种脆性材料被弯成180°而未出现裂纹，它和普通晶体材料大不相同。
他们推断这种负荷速度有密切依赖关系的异常现象，可能是由于加工产生了非晶质。
1934年，英国C.E.pearson初次对共晶合金的异常弯曲进行了详细研究。
这种合金的挤压材料很脆，容易破裂，可是C.E.pearson将其缓慢拉伸，得到了伸长率为2000%的试样。
2特种塑性成形-超塑性
结论： （1）提高宏观变形均匀性，可通过提高n和m值 实现； （2）超塑性变形的进行主要依赖m值，均匀变 形主要在准稳定阶段。 （3）一般塑性材料m值较小，均匀变形主要在 稳定阶段,依赖n值。
为什么超塑性定义中，可以用m>0.3？ 为什么m物理意义可以表示材料抗缩颈的能力？
影响超塑性和应变速率敏感性指数的各种因素
两相组织的影响 两相晶粒可以互相阻碍在变形过程中的长 大。两项分布越均匀，两相的体积比越接近1 时，热稳定性越好，对超塑性变形越有利。 否则，第二相晶粒很少，同相晶粒聚合机 会大大增加。
§2.3 超塑性变形机理
超塑性变形过程中金属组织变化的特点 （1）晶粒长大、趋于（保持）等轴化； （2）晶粒的滑动、转动和换位； （3）由于晶界滑移，将在晶界附近产生大量 位错，为保证变形进行，位错以攀移和相消 方式松弛应力； （4）材料内部出现空洞。
4、超塑性流动应力本构方程、m的物理意义
5、组织超塑性变形机制
作业
请同学自己查找一种超塑性材料，下节课请1—2位同学采用 PPT形式向大家分享这种材料的超塑性变形机制、实现超塑性的 条件等。
特定的内部和外部条件
超塑性是指：材料在特定内部和外部条件 下具有异常高的塑性指标，这种现象称为超塑 性。
超 塑 性 分 类
组织超塑性 相变超塑性 其它超塑性
组织（细晶）超塑性：
（1）变形前及变形中等轴细小晶粒（一般<10μm）； （2）变形温度恒定高温（0.5-0.7）Tm； （3）应变速率小
为什么有以上要求？ 普遍认为超塑性的发生主要依靠晶界滑移变形机制， 晶界滑移本质上是晶界上原子扩散和位错运动的结果。
拉伸过程的三个阶段： （1）稳定阶段，第一个细颈点出现以前； （2）准稳定阶段，细颈扩散、转移，直到某 一部位的细颈极度发展而转移不出去为止。 此阶段的变形从细观上看不够均匀，但是 由于细颈部分的应变强化和应变速率敏感 性的作用，使不均匀性受到某种程度的抑 制，以致变形有一种在不均匀中求均匀的 趋势，以致宏观上大致是均匀变形。 （3）失稳阶段
超塑性成形的原理和应用
超塑性成形的原理和应用1. 超塑性成形的概念超塑性成形是一种可以在极高温度下并且应力条件下进行的金属塑性变形技术。
它的特点是在高温下，金属材料具有极高的塑性，可以在较小的应力下实现大变形。
超塑性成形主要应用于高温合金的成形加工，如航空航天零部件、发动机叶片和复杂形状的零件等。
2. 超塑性成形的原理超塑性成形的原理是通过改变金属材料的晶体结构和形变机制来实现。
在高温下，金属材料的晶体结构会发生变化，从原来的多晶结构转变为细小的晶粒。
这种细小晶粒的结构使得金属材料在高温下具有较高的塑性。
超塑性成形的变形机制主要有固溶变形机制和晶界滑移机制。
固溶变形机制是指在晶体内部出现位错和断裂，通过位错运动和撤消来实现变形。
晶界滑移机制是指晶界变形的滑移和滑动机制，在晶界上形成高密度的位错和滑移。
3. 超塑性成形的应用超塑性成形的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：3.1 航空航天领域在航空航天领域，超塑性成形可以用于制造各种复杂形状的零部件，如发动机叶片、涡轮盘等。
超塑性成形能够在一次成形过程中实现复杂形状的制造，不仅可以减少后续加工工序，还能够提高零件的质量和性能。
3.2 汽车制造领域在汽车制造领域，超塑性成形可以用于制造汽车车身和车身零部件。
通过超塑性成形，可以使得汽车的轻量化设计成为可能，提高汽车的燃油效率和性能。
3.3 铁路交通领域超塑性成形在铁路交通领域的应用主要集中在制造高速列车的车体和车轮等零部件。
通过超塑性成形，可以使得高速列车具有更好的抗风阻能力和稳定性，提高列车的运行速度和安全性。
3.4 石油化工领域在石油化工领域，超塑性成形可以用于制造各种复杂形状的化工设备，如反应器、换热器等。
超塑性成形能够使得化工设备具有更好的耐腐蚀性和耐压性，提高设备的使用寿命和效率。
3.5 其他领域此外，超塑性成形还可以应用于船舶制造、电子设备制造、科学研究等其他领域。
通过超塑性成形，可以制造出更加复杂和精密的零部件，提高产品的质量和性能。
超塑性的概念
金属超塑性成形的理论与实践研究
金属超塑性成形的理论与实践研究金属超塑性成形是一种新型的金属加工方法，它具有高精度、高效率、高质量的特点。
近年来，随着金属材料科学技术的发展，越来越多的研究者开始关注金属超塑性成形技术的发展。
本文主要介绍金属超塑性成形的理论与实践研究。
一、金属超塑性成形的概念金属超塑性成形是指在高温和高应变率下，金属材料表现出了极好的塑性变形和高度的变形容限。
这种性能在某些特殊工艺条件下，可以实现细节复杂、形状相对规则的零部件的加工。
金属超塑性成形在工业的应用领域非常广泛，尤其在航空、航天、汽车、电子、玻璃和陶瓷领域中占有重要的地位。
二、金属超塑性成形的理论金属超塑性成形理论主要包括两部分：材料理论和加工技术理论。
材料理论：金属超塑性成形的理论基础主要是材料的变形学和热力学。
材料的变形学研究材料在各种外力作用下的变形行为，包括刚性塑性变形、弹性变形和塑性变形等。
而热力学则是研究材料在加热和冷却过程中所产生的热量以及其对材料的影响。
加工技术理论：金属超塑性成形的加工技术理论主要包括加热加工、变形机制、变形控制和断裂行为等几个方面。
其中，加热加工是指将材料升温，使材料达到超塑变形温度；变形机制则是指材料的变形方式和变形过程。
变形控制是指采取合理的控制措施，使材料变形到设计的形状和尺寸。
而断裂行为则是指超塑材料在变形过程中的断裂机制和规律。
三、金属超塑性成形的应用金属超塑性成形技术在航空、航天、汽车、电子、玻璃和陶瓷领域中有着广泛的应用。
在航空和航天领域，金属超塑性成形技术被广泛用于制造各种零部件，如涡轮叶片、喷气发动机燃烧室和飞机机身等。
在汽车领域，金属超塑性成形技术可以用于制造车身外壳、排气管、油箱和变速器壳体等。
相较于传统的冲压技术，金属超塑性成形技术可以提高成形精度，减少板材的扭曲和变形。
在电子领域，金属超塑性成形技术可以用于制造微型零件，例如微型夹具、微型感应器、微型电机和半导体器件等。
在玻璃和陶瓷领域，金属超塑性成形技术可以用于制造高精度的模具，例如光纤芯棒、金属注塑机配件和玻璃成型机的零部件。
金属材料成型_3.6超塑性成型
5）超塑性无模拉拔成形
利用超塑性材料在超塑性状态下对温度的敏感性，只在被加工 的棒料或管材外部加设感应加热圈，并在棒料或管材的两端施加载 荷，当感应圈移动时，就会形成横截面周期变化，甚至非周期变化 的棒形零件，或者是变壁厚的管形零件。
TWO
2
超塑性成型工艺特点
1)金属塑性大为提高,过去认为只能采用铸造成形而不能锻造成形 的镍基合金，也可进行超塑性模锻成形，因而扩大了可锻金属的种类。
图3-36 飞机上采用的部分SPF、SPF/DB构件
FOUR
4
超塑性成型重点企业
Luxfer 的集团公司 Superform USA 及其附属公司 Superform Aluminium 是全球最大的铝、镁和钛超塑成型零件供 应商，主要为航空航天、汽车、卡车、铁路、医疗系统和建筑行 业提供零件。Airstair 是一种内置于小型飞机门内的四级楼梯，需 要制造有23 个焊接部件的铝组件。但 Superform USA 使用 PA M - S TA M P 对 该 组 件 进 行 了 整 体 设 计 ， 实 现 了 更 轻 量 、 刚 性 和 低成本的解决方案。
图3-35 径向辅助压力拉深原理示意
4）超塑性挤压成形
将毛坯直接放入模具内一起加热到最佳的超塑性温度，保持恒 温，以恒定的慢速加载、保压，在封闭的模具中进行压缩成形的工 艺。它是利用超塑性合金在变形中的极低变形抗力进行挤压成形， 故所使用的模具简单，寿命高，对变形程度大的零件，可一次成形， 省去了中间退火程序，工序得到简化。它可成形零件和模具。
近年来，我国新机研制及改进机型中，前缘襟翼、鸭翼、整体壁板和 腹鳍等大尺寸钛合金构件采用SPF/DB技术。针对型号对金属防热结构的 需求，航天材料及工艺研究所开展了钛合金波纹板SPF 技术研究，成功 制备出TC4 钛合金防热瓦等热结构部件。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
对超塑性成型的认识
一. 超塑性的简介及发展历史
超塑性是指材料在一定的内部（组织）条件啊（如晶粒尺寸及形状、相变等)和外部(环境)条件下(如温度、应变速率等)，呈现出异常低的流变抗力、异常高的流变性能(如大的延伸率)的现象。
超塑性的特点有大延伸率，无缩颈（小缩颈），小应力，易成形。
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。
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19.5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。
现在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。
实现超塑性的主要条件是一定的变形温度和低的应变速率，这时合金本身还要具有极为细小的等轴晶粒（直径五微米以下），这种超塑性称为超细晶粒超塑性。
还有一些钢，在一定的温度下组织中的相发生转变，在相变点附近加工也能完成超塑性，称为相变超塑性。
超塑加工具有很大的实用价值，只要很小的压力就能获得形状非常复杂的制作。
试想一下，金属变成了饴糖状，从而具有了可吹塑和可挤压的柔软性能，因此过去只能用于玻璃和塑料的真空成型、吹塑成型等工艺被沿用过来，用以对付难变形的合金。
而这时所需的压力很小，只相当于正常压力加工时的几分之一到几十分之一，从而节省了能源和设备。
使用超塑性加工制造零件的另一优点是可以一次成型，省掉了机械加工、铆焊等工序，达到节约原材料和降低成本的目的。
在模压超塑性合金薄板时，只需要具备一种阴模或阳模即可，节省一半模具费用。
超塑性加工的缺点是加工时间较长，由普通热模锻的几秒增至几分钟。
超塑性的铝合金已经商品化，如英国的Supral 100
（Al—6Cu—0.4Zr）和加拿大的Alcan 08050（Al—5Ca—5Zn）。
铝板可在300～600℃时利用超塑性成型为复杂形状，所用模具费用降
低至普通压力加工模具费用的十分之一，因此它具有和薄钢板、铝压铸件及塑料模压件相竞争的能力。
据推测，最近超塑性成形工艺将在航天、汽车、车厢制造等部门中广泛采用，所用的超塑性合金包括铝、镁、钛、碳钢、不锈钢和高温合金等
二.超塑性的发展方向
近年来超塑性在我国和世界上主要的发展方向主要有如下三个方面：
1. 先进材料超塑性的研究，这主要是指金属基复合材料、金属
间化合物、陶瓷等材料超塑性的开发，因为这些材料具有若干优异的性能，在高技术领域具有广泛的应用前景。
然而这些材料一般加工性能较差，开发这些材料的超塑性对于其应用具有重要意义；
2. 高速超塑性的研究：提高超塑变形的速率，目的在于提高超
塑成形的生产率；
3. 研究非理想超塑材料（例如共货态工业合金）的超塑性变形
规律，探讨降低对超塑变形材料的苛刻要求，而提高成形件的质量，目的在于扩大超塑性技术的应用范围，使其发挥更大的效益。
三.超塑性的分类：
早期由于超塑性现象仅限于Bi-Sn和Ai-Cu共晶合金、Zn-Al共析合金等少数低熔点的有色金属，也曾有人认为超塑性现象只是一种特殊现象。
随着更多的金属及合金实现了超塑性，以及与金相组织及
结构联系起来研究以后，发现超塑性金属有着本身的一些特殊规律，这些规律带有普遍的性质。
而并不局限于少数金属中。
因此按照实现超塑性的条件（组织、温度、应力状态等）一般分为以下几种1. 恒温超塑性或第一类超塑性。
根据材料的组织形态特点也称之为微细晶粒超塑性。
1.一般所指超塑性多属这类超塑性，其特点是材料具有微细的等轴晶粒组织。
在一定的温度区间（Ts≥0.5Tm，Ts和Tm分别为超塑变形和材料熔点温度的绝对温度）和一定的变形速度条件下（应变速率在10-4~10-1/S之间）呈现超塑性。
这里指的微细晶粒尺寸，大都在微米级，其范围在0.5～5μ之间。
一般来说，晶粒越细越有利于塑性的发展，但对有些材料来说（例如Ti合金）晶粒尺寸达几十微米时仍有很好的超塑性能。
还应当指出，由于超塑性变形是在一定的温度区间进行的，因此即使初始组织具有微细晶粒尺寸，如果热稳定性差，在变形过程中晶粒迅速长大的话，仍不能获得良好的超塑性。
2. 相变超塑性或第二类超塑性，亦称转变超塑性或变态超塑性。
这类超塑性，并不要求材料有超细晶粒，而是在一定的温度和负荷条件下，经过多次的循环相变或同素异形转变获得大延伸。
例如碳素钢和低合金钢，加以一定的负荷，同时于A1,3温度上下施以反复的一定范围的加热和冷却，每一次循环发生（αγ)的两次转变，可以得到二次条约式的均匀延伸。
等用AISI1018、1045、1095、52100等钢种试验表明，延伸率可达到500%以上，这样变形的特点是，初期时每一次循环的
变形量（△ε∕N）比较小，而在一定次数之后，例如几十次之后，每一次循环可以得到逐步加大的变形，到断裂时，可以累积为大延伸。
有相变的金属材料，不但在扩散相变过程中具有很大的塑性，并且淬火过程中奥氏体向马氏体转变，即无扩散的脆性转变过程（γ→a）中，也具有相当程度的塑性。
同样，在淬火后有大量残余奥氏体的组织状态下，回火过程，残余奥氏体向马氏体单向转变过程，也可以获得异常高的塑性。
另外，如果在马氏体开始转变点（Ms）以上的一定温度区间加工变形，可以促使奥氏体向马氏体逐渐转变，在转变过程中也可以获得异常高的延伸，塑性大小与转变量的多少，变形温度及变形速度有关。
这种过程称为"转变诱发塑性"。
即所谓"TRIP"现象。
Fe-Ni 合金，Fe-Mn-C等合金都具有这种特性。
3. 其它超塑性（或第三类超塑性）：在消除应力退火过程中在应力作用下可以得到超塑性。
Al-5%Si及Al-4%Cu合金在溶解度曲线上下施以循环加热可以得到超塑性，根据Johnson试验，在具有异向性热膨胀的材料如U，Zr等，加热时可有超塑性，称为异向超塑性。
有人把a-U在有负荷及照射下的变形也称为超塑性。
球墨铸铁及灰铸铁经特殊处理也可以得到超塑性。
1.1超塑性的概念
超塑性是指材料在特定条件下，表现出异常高的塑性而不产生缩颈与断裂的现象。
但至今还没有从物理本质上的确切定义。
有的以拉伸试验的延伸率来定义，认为>200%即为超塑性；有的以应变速率敏感性指数m来定义，认为m>0.3，即为超塑性；还有的认为抗颈缩能力大，即为超塑性。
1.2超塑性的分类
根据目前世界上各国学者研究的成果，按照实现超塑性的条件（组织，温度，应力状态等）可将超塑性分为三类：
1.微晶组织超塑性（即恒温超塑性或结构超塑性）一般所指超塑性多属这类，它是国内外研究最多的一种。
当材料是微细的等轴晶粒组织，间距为0.5一5μm，温度大于该材料熔点温度的一半，应变速度为10-4一10-1/s之间时，材料拉伸断裂将呈现超塑性变形的能力。
2.相变超塑性（变温超塑性或动态超塑性）
将材料在相变温度附近进行热循环，利用相变过程，每一次热循环贡献一小的应变，从而在多次热循环过程中获得大的延伸率。
3.内应力超塑性
和相变超塑性一样进行热循环，利用材料的热膨胀系数的差异产生内
应力，内应将有助于基体的塑性流动，从而使材料获得超塑性。
1.3超塑性的特点
金属塑性成形时宏观变形有几个特点:大延伸、无缩颈、小应力、易成形。
（1）大变形：超塑性材料在单向时延伸率极高，有的可以到8000%表明超塑性材料在变形稳定性方面要比普通材料好很多。
这样使材料的成形性能大大改善，可以使许多形状复杂，一般难以成形的材料变形成为可能。
（2）无紧缩：超塑性材料的变形类似于粘性物质的流动，没有（或很小）应变硬化效应，但对应变速率敏感，当变形速度增大，材料会强化。
因此，超塑性材料变形时初期有紧缩形成，但由于紧缩部位变形速度增大而发生局部强化，而其余未强化部分继续变形，这样使紧缩传播出去，结果获得巨大的宏观均匀变形。
超塑性的无紧缩是指宏观上的变形结果，并非真的没有紧缩。
（3）小应力：超塑性材料在变形过程中，变形抗力可以很小，因为它具有粘性或半粘性流动的特点。
通常用流动应力来表示变形抗力的大小。
在最佳变形条件下，流动应力要比常规的变形的小到几分之一乃至几十分之一。
（4）易成形：超塑性材料在变形过程中没有或只有很小的应变硬化
现象，所以超塑性材料易于加工、流动性和填充性好，可以进行多种方式成形，而且产品质量可以大大提高。