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一、基本概念应变速率敏感性指数、超塑性1.材料在变形过程中，应力-应变速率成幂律关系，那个指数就是应变速率敏感性因子m.1964年美国人Backofen提出应力σ与应变速率的关系式为式中：σ为真应力，K为常数，e为真应变速率，m为应变速率敏感性指数，其值等于应力（σ）－应变速率（e）对数曲线的斜率。一般超塑性材料的m值在0.3至0.9之间，多数在0.4至0.8之间。2.超塑性没有严格的界限，有些文献将延伸率超过100%的材料归类于超塑性，典型的情况是将百分之几百的延伸率看作超塑性。分为组织、相变、其他超塑性三类二、问答1.超塑性变形应力应变对数关系的S曲线三个区域特征及其对应的变形机理。对于超塑性材料，其拉伸的应力－应变速率对数曲线呈S形，通常可以根据应变速率的大小分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域。当应变速率非常低时，也会出现图中所示的0区域。图中同时给出了每个区域的典型变形机制、组织特征、m、P和Q的典型值大小，Qgb和Ql分别为晶界滑移和晶格扩散对应的激活能。在Ⅱ区域内，应力随应变速率变化表现的最为剧烈，正是在此应变速率敏感区内发生超塑性，此区域内的m值大于0.3，而低于或高于这个应变速率范围内的区域其m值均小于0.3，不会表现出超塑性。对于应变速率较慢的0区和Ⅰ区内的变形机制存在争议，有些学者认为该区域的主要变形机制为位错滑移，另一些学者认为该区域的变形特点是由于材料中的杂质颗粒使塑性流动存在一个临界应力引起的，但关于临界应力的本质含义、大小及影响因素尚不明确，还有些学者认为该区域的变形机制仍为晶界滑移，只是晶粒尺寸的长大降低了蠕变速率。(9章，3.1处)2.请至少列举超塑性变形m值测定的3种方法。①等应变速率拉伸法。②等速度法③速度突变法（9章。5处）3.请简述超塑性变形激活能Q的测定方法。mK4.请阐述组织超塑性变形所需要的3个条件。一般提到超塑性，就是指这一类超塑性。实现组织超塑性应具备三个条件，即：晶粒度细小；变形温度恒定；应变速率缓慢。三、判断1.对于超塑性变形，高的m值是获得高超塑性伸长率的充要条件，m值越大，一般所获得的伸长率越高。×2.超塑性变形条件下的激活能接近主要相或基体金属的晶界扩散激活能，与体扩散激活能的一半相当。√3.将某种铝合金晶粒细化至约6μm，在一定的温度和应变速率下变形，该合金便会呈现出超塑性。×四、综合计算分析1.采用高温单轴拉伸方法研究某种铝合金的热变形行为，板形拉伸试样厚2mm，宽和标距长度分别为6mm和10mm。采用不同的变形加载条件得到如下典型试验数据。①变形温度500℃，拉伸机夹头恒定移动速度0.01mm/s，拉伸完成后将断裂后的试样拼合测量标距部分长度为80mm，宽和厚度分别为3mm和0.5mm，下表给出了计算机记录的部分载荷和位移数据。②变形温度380℃，拉伸机夹头恒定移动速度3mm/s，拉伸完成后将断裂后的试样拼合测量标距部分长度为13mm，宽和厚度分别为5.8mm和1.8mm，下表给出了计算机记录的部分载荷和位移数据。③变形温度180℃，拉伸机夹头对样品施加恒定的应力200MPa，拉伸完成后将断裂后的试样拼合测量标距部分长度为12mm，宽和厚度分别为5.86mm和1.88mm，下表给出了计算机记录的部分位移和时间数据。试计算与分析：（1）任选一种加载条件，计算试样断裂后伸长率的工程应变和真应变。（2）任选一种加载条件，对于加载条件①和②，计算拉伸至位移为0.4mm时伸长率的真应变与该时刻的真应力，对于加载条件③，计算拉伸至位移为0.3mm时对应的应变速率与该时刻的加载载荷大小。（3）分别给出3种加载条件下塑性变形的基本本构关系方程，对于加载条件③假设试验材料为纯金属。