电脉冲处理对冷拔铜丝组织与性能的影响

采用电脉冲处理方式,控制冷拔铜丝再结晶过程,研究了电脉冲作用下材料的微观组织及力学性能变化。结果表明：与常规管式炉退火相比,电脉冲作用下冷拔铜丝的再结晶时间缩短90％以上,再结晶温度降低50％;抗拉强度提高8％;延伸率提高20．3％。电脉冲处理条件下,材料再结晶是由热效应和非热效应共同作用引起的。     

高性能金属材料高能电脉冲处理工艺研究进展

电脉冲处理是一种周期式高能量非平衡输入方式的新型热处理方法,本文重点介绍了电脉冲处理工艺对金属材料再结晶、相变和非晶晶化等影响。从材料热力学和动力学的角度出发,阐述了电脉冲降低材料热力学能垒和加速原子扩散的作用机制,揭示了电脉冲诱发快速再结晶、相变和非晶纳米晶化的机理。电脉冲处理技术有利于金属材料组织结构优化控制和性能提升,在高性能金属材料制备与加工行业中具有广阔的应用前景。     

电脉冲处理对纯铜再结晶温度的影响

研究了脉冲电场作用对纯铜再结晶温度的影响,并对纯铜的显微组织、硬度-温度曲线进行了研究.结果表明：经电脉冲处理的纯铜再结晶过程向高温区推移,使纯铜的热稳定性、耐热性能得到了改善.     

电脉冲短时热处理对等轴组织热轧TC4组织转变和绝热剪切特性的影响

研究了不同温度及保温时间电脉冲热处理对等轴组织热轧TC4钛合金微观组织和力学性能的影响。研究发现,电脉冲热处理能在5 min内将材料的原始等轴组织转变成魏氏组织,且温度越高,组织转变所需的时间越短;在组织转变前,原始热轧组织发生了一定程度的再结晶,转变成魏氏组织后晶粒随着温度的升高及保温时间的延长而长大。电脉冲热处理后的材料其准静态压缩塑性和动态压缩塑性均显著提高,绝热剪切敏感性显著降低,且随着热处理温度的升高及保温时间的延长,材料的准静态和动态压缩塑性呈现下降的趋势。经过1000℃/5 min电脉冲处理的钛合金综合力学性能最好,与原始热轧TC4钛合金相比,绝热剪切临界破坏应变提高了133%,绝热剪切破坏的临界单位体积吸收功提高了192%。     

电脉冲处理对纯铜再结晶温度的影响

研究了脉冲电场作用对纯铜再结晶温度的影响,并对纯铜的显微组织、硬度-温度曲线进行了研究。结果表明:经电脉冲处理的纯铜再结晶过程向高温区推移,使纯铜的热稳定性、耐热性能得到了改善。     

金属材料应用电脉冲处理技术的研究现状

叙述了电脉冲处理技术在金属材料研究中的发展现状,介绍了电脉冲处理技术对液态金属凝同组织细化的研究现状及机理探讨,以及其对固态金属综合力学性能的影响,同时分析了脉冲电流对晶粒结构和尺寸的细化机理及效果,综述了电脉冲处理技术在塑性加工、疲劳寿命、非晶纳米化和金属再结晶等领域中的应用,最后对其研究和应用前景进行了展望.     

快速加热处理对冷轧态AZ31镁合金组织与性能的影响

采用快速加热模拟电脉冲引起的焦耳热效应,研究了快速加热处理对冷轧态AZ31镁合金组织与力学性能的影响。结果表明:快速加热处理能实现较低温度下的快速完全再结晶,并在不牺牲抗拉强度的条件下,有效地提高了镁合金的伸长率。     

电脉冲对轧制AZ31镁合金组织与性能的影响

研究了电脉冲处理(EPT)对轧制变形AZ31镁合金组织演化与力学性能的影响。使用脉冲电源产生的高电流密度低占空比电脉冲促进了变形AZ31镁合金内部的再结晶进程。通过对不同参数脉冲处理的对比分析,研究了电脉冲的热效应与非热效应的作用,揭示了电脉冲促进再结晶的作用机理。结果表明:AZ31镁合金经过脉宽为20ms、电流密度3.508×109A/m~2、占空比为0.002的电脉冲处理5.5 min后,在电脉冲的非热作用下发生再结晶,平均晶粒尺寸由72mm减小至2mm,抗拉强度提升85%,达到295 MPa,延伸率达到20%。     

Cu-Nb复合线材在形变与退火过程中显微结构演变的研究

采用SEM和TEM,对不同形变量及退火温度下的Cu-Nb微观复合线材的显微组织结构进行了分析,并对形变和退火试样进行了硬度测试.结果表明:随着形变量增大,材料界面密度及其增加速率逐渐增大.当材料结构达到纳米尺寸时(应变=24.8),界面密度及其增加速率显著增加,使得硬度及其增加速率明显增大,同时伴随有纳米Cu基体内部层错和旋转晶界的产生.退火过程中Cu基体的显微组织变化表现出明显的多尺度效应,其变化可分为3个阶段:微米及亚微米Cu基体先发生回复再结晶,而纳米Cu基体回复再结晶受到抑制;纳米Cu基体回复再结晶;Nb丝球化及长大.     

高钢级管线钢回火再结晶现象分析

分析高钢级管线管调质热处理回火再结晶现象。通过不同温度及时间的回火试验,观察高钢级管线钢的金相组织,并研究再结晶产生的条件,分析再结晶现象对材料力学性能的影响。分析认为:在一定的时间内,随着回火温度的增加,出现再结晶现象的趋势增大;在一定的温度下,随着回火时间的延长,出现再结晶现象的趋势亦增大;再结晶现象会显著降低材料的强度和硬度,可通过重新调质处理来改善材料性能。     

电致奥氏体增韧高强钢焊接热影响区机理

采用电脉冲处理FH690钢焊接热影响区,利用显微观察和和力学性能试验,分析了电脉冲效应对热影响区韧性的影响。缺口冲击试验结果表明电脉冲处理后热影响区的韧性增强,显微观察断口形貌呈塑性,电子背射衍射试验表明塑性相为奥氏体。在电脉冲作用下,脆性组元的大电阻产生集中的焦耳热和电流密度,依据Boltzmann分布规律,揭示了薄膜状奥氏体在电压梯度、温度梯度及其产生的压应力梯度综合作用下的形成机理。电脉冲作用斑点不超过0.2 mm,与经典焊后热处理韧化技术相比,显示了电脉冲韧化的局域性特征。创新点：(1)电脉冲处理高强钢焊接热影响区形成了奥氏体。(2)电脉冲处理韧化高强钢焊接热影响区,对邻近组织的性能无影响。     

Effect of High-Energy and Instantaneous Electropulsing Treatment on Microstructure and Properties of 42CrMo SteelEI北大核心CSCD

42CrMo steel was widely used in many industry fields for its excellent hardenability and high temperature strength. Many transmission mechanisms and fasteners, such as roller and heat-resistant gear, are made of this steel. However, the ductility of 42CrMo steel is relatively low after quenching and tempering. During high tempering Mo riched carbides at grain boundary and undecomposable martensite at low tempering are the main reasons for poor ductility of 42CrMo steel. Grain refinement can enhance both strength and ductility significantly, but traditional refinement technology will cause intergranular oxidation so that strengthening effect was weak. Although thermomechanical treatment can achieve dynamic recrystallization, its refinement effect is unstable. Elecropulsing treatment, which makes significant change in microstructure and properties of metals, has been applied in many fields such as, modification of solidified microstructure of liquid metal, healing of fatigue crack, nanocrystallization of amorphous materials and so on. Moreover, this process can produce superior mechanical properties in metals. In order to improve the mechanical properties of 42CrMo steel better, high-energy and instantaneous electropulsing treatment was applied. In this contribution, 42CrMo steel was subjected to traditional and electropulsing treatment individually. It was found that EPQ treatment (480 ms electropulsing treatment, water cooled) results in finer grain, promoting the formation of retained austenite and twin martensite; EPT treatment (180 ms electropulsing treatment, air cooled) can stabilize retained austenite in EPQ specimen and induce multiphase structure. Mechanical properties results indicate that strength-ductility balance of EPQ and EPQ+EPT specimen are 32% and 13.9% higher than that of TQ (traditional quenched) and EPQ+TT (traditional tempered) specimen respectively.     

脉冲电流下的热喷涂层组织演变

对A3钢基材表面的热喷涂层进行脉冲电流处理,通过显微镜观察涂层组织结构变化,结果表明,在脉冲电流处理下涂层组织结构发生了变化,涂层所固的层状结构趋于愈合。     

脉冲电流作用下碳钢淬火裂纹的愈合

对有淬火裂纹的４５钢试样进行脉冲电流处理,通过ＳＥＭ观察处理前后试样的。结果表明,在脉冲电流作用下,裂纹能够在无熔化的情况下出现愈合,且愈合是极短时间内发生的。愈合过程不改变材料的原有结构。快速温升引起的瞬时热压应力可能是造成裂纹愈合的重要因素之一。     

脉冲电流处理与回火对碳钢零件残余应力的调控

为了优化残余应力调控工艺,研究了脉冲电流处理与回火处理对45碳钢零件淬火残余应力的影响,产生脉冲电流的电压为2120 V,电容为400 μF。结果表明:脉冲电流处理、600 ℃回火、200 ℃回火对淬火残余应力的降低率分别为50%、80%、40%左右,有效时间分别为30、20、120 min;脉冲电流处理和200 ℃回火后零件保持较高硬度,约为51 HRC,显微组织保留原始淬火马氏体组织形貌;600 ℃回火后零件硬度降低到23 HRC,显微组织发生了较大变化。     

高能电脉冲对淬火态GCr15钢切削性能的影响

在高频淬火态GCr15轴承钢切削过程中施加高能脉冲电流,研究了高能电脉冲对淬火态GCr15钢切削性能的影响。结果表明,在脉冲电流的作用下,主切削力、轴向表面粗糙度、表面硬度以及刀具磨损状况都显著降低。对高频淬火态GCr15轴承钢而言,脉冲电流的电致塑性效应与焦耳热效应能够促进位错运动,从而在较低温度与较短时间内达到回火效果,提高材料表面塑性变形能力,有效改善其切削加工性能。     

Research of microstructure of spherical graphite iron by electropulsing annealing

This paper investigated the solid-state graphitization of spherical graphite iron by electropulsing annealing. The results indicated that the electropulsing annealing can accelerate the decomposition of cementite, improve the diffusion ability of carbon in the matrix and make more neonatal graphites in small size be formed. With the increase of electropulsing annealing temperature, the graphitization rate is accelerated. At the high temperature and the quick heating rate, the solid-state graphitization can be finished in a short time. Analysis shows that electropulsing annealing promotes the nucleation of graphite and the decomposition of cementite, consequently, the solid-state graphitization of spherical graphite iron is accelerated.     

电脉冲孕育处理对Zr基块体非晶热稳定性及退火晶化的影响

通过先对Zr55Ni5Al10Cu30合金熔体施加脉冲电流处理,再利用非真空吸铸法制备出Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金的方式,研究了电脉冲孕育处理对非晶热稳定性及退火晶化的影响。差分扫描量热(DSC)及X射线衍射(XRD)分析结果表明:经电脉冲孕育处理后Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金的玻璃转变温度上升,晶化温度降低,过冷液相区变窄,同时玻璃转变激活能和晶化激活能有所减少。电脉冲孕育处理没有改变Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金退火晶化相演变过程,但提高了非晶退火晶化率。电脉冲孕育处理对Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金的晶化起到了促进作用。     

电脉冲时间对铸造ZA12合金凝固组织和性能的影响

以ZA12合金为实验材料，在合金的凝固过程中进行了脉冲电流处理，研究电脉冲时间对作用结果的影响。实验结果表明，就细化合金的凝固组织、改善力学性能而言，在合金凝固的整个过程都进行脉冲电流处理比仅在合金凝固的前半段进行处理的效果要好。结合ZA12合金的凝固特性和电流对金属熔体的作用机制进行分析。认为在合金凝固后半段施加的脉冲电流处理促进了枝晶之间液体的流动。增强了枝晶间液体的补缩能力，并且导致部分小的枝晶熔断。从而进一步抑制了枝晶的生长．得到更均匀细小的凝固组织。从而对合金力学性能的改善效果也更为显著。     

脉冲电流辅助热处理对EA4T车轴钢带状组织的影响

对EA4T车轴钢试样分别在奥氏体化保温以及冷却相变过程通入脉冲电流,对不同冷却速度下的组织变化进行研究。试验表明：在脉冲电流的作用下,EA4T钢带状组织能够在一定程度上得到抑制。脉冲电流能促进奥氏体状态下的碳原子及合金元素的扩散,同时也能在相变过程中抑制先共析铁素体的形核,消除带状组织。