superplastisitet

Superplastisitet, egenskap hos noen legeringer, kjennetegnet ved at de, under strekkbehandling ved høy temperatur, kan utstå meget store, kontraksjonsfrie tøyninger, opp mot 1000 %. Deformasjonen må skje ved lav hastighet, i området 10^–4 til 10^–2 per s, og slik at fastningshastigheten aldri blir større enn avspenningshastigheten. I alminnelighet har legeringene små kornstørrelser, omkring 5–8 μm, som kan oppnås og holdes stabile ved utfelling av en fin partikkelfase som motvirker kornvekst. Man kan også velge legeringer med eutektisk eller eutektoid sammensetning og gjennomføre deformasjonen nær opp til eutektisk/eutektoid temperatur. Under prosessen vandrer dislokasjonene gjennom kornene ved lav spenning og oppløses uten opphopning ved korngrensene.

Superplastisitet er registrert hos noen rustfrie stål og flere legeringstyper med basis i sink, aluminium og titan. Egenskapen kan utnyttes ved tilvirking av kompliserte koppformer og hule legemer. Utgangsmaterialet er en plan plate som presses ned i matrisen med luft eller en inaktiv gass. Er temperaturen riktig, deformeres platen ved lavt overtrykk og former seg nøyaktig etter matrisen. Kompliserte arbeidsstykker med innvendig forstivning kan fremstilles når utgangsmaterialet består av tre eller flere parallelle plater, sammensveiset (diffusjons- eller laserteknologi) langs utvalgte striper i platene. Platestabelen plasseres mellom en øvre og nedre matrise hvis indre flater bestemmer komponentens ytre form, hvorpå lommene mellom sveisestripene blåses langsomt opp med luft eller gass. I et tre-platesystem danner da midtplaten et system av innvendige stivere i den ferdige komponent.

Superplastisitet har vært kjent i mer enn 50 år, men superplastisk forming har først kommet i bruk i de siste tiår, hovedsakelig som et ledd i den pågående omlegging til lettere og sterkere kjøretøyer, hvor spesielt konstruerte komponenter av aluminium og rustfritt stål har fortrinn fremfor sveisede og støpte utførelser. Langsom deformasjon og lang prosesstid er en svakhet, slik at metoden i første rekke har vunnet frem ved fremstilling i små serier, til deler i sportsbiler, elektriske biler, romfartøyer og lignende. Skreddersydde proteser av titan–aluminium–vanadium til erstatning for ødelagte tenner og ledd samt medisinske artikler er kommet til i de siste tiår.