由于超细晶结构在高温下易于粗化,很难在高温区取得超塑性,而低温超塑性变形机制又存在较大争议,因而一直没有建立适用于超细晶铝合金超塑变形的本构方程。在晶界滑移实验观察和定量估算的基础上,对一系列FSP超细晶铝合金的超塑性数据进行了分析,发现超细晶铝合金低温和高温超塑变形机制均以晶界滑移为主,其变形速率受晶格扩散(QL = 142 kJ/mol)控制,这与细晶铝合金的晶界扩散控制(Qgb = 84 kJ/mol)机制是不同的。从而建立了具有广泛适用性的超细晶铝合金的超塑性本构方程:

  在获得超细晶铝合金的超塑性本构方程和和T之间的定量关系后,再结合已有的细晶铝合金的超塑性本构方程,构建了FSP铝合金的超塑性变形机制图,为设计不同晶粒尺寸铝合金获得优良超塑性提供了依据。