高密度脉冲电流对冷轧钛板力学性能的改善(英文)

对冷轧钛板试样进行高密度脉冲电流处理(最大电流密度7.22kA/mm2,周期110μs)。应用单向拉伸试验对不同状态试样的力学性能进行测试,通过光学金相显微镜(OM)观察试样的微观组织形貌。结果表明,脉冲电流处理后,在钛板材试样中形成细小的等轴再结晶晶粒和片层组织共存的组合组织。由于晶粒的细化和片层组织的出现,使得脉冲电流处理试样的强度明显高于普通退火试样的,最大相差100MPa。在屈服强度和抗拉强度大幅度提高的同时,脉冲电流处理试样仍然保持良好的塑性,具有更好的强度和韧性。脉冲电流是改善冷轧钛板力学性能的一种有效方法。     

脉冲电流处理过程中的相变和再结晶细化晶粒(英文)

在室温下对铸态TiAl合金和冷轧TA15合金进行高密度脉冲电流处理。应用光学金相显微镜和透射电子显微镜研究脉冲电流处理前、后试样的显微组织。实验结果表明:通过脉冲电流处理可以细化铸态TiAl基合金的晶粒,从约1000μm的原始粗大层片组织,经脉冲电流处理后可以得到尺寸为3050μm细小、均匀的晶粒。对于冷轧TA15合金,脉冲电流处理后发生了完全的再结晶,晶粒组织由原始的α板条晶粒转变为细小的α等轴晶粒。研究结果表明,脉冲电流处理是一种有效的细化晶粒方法;由于不需要热机处理所要求的挤压等变形工序和高温加热、真空保护等条件,简化了工艺过程。     

脉冲电流对2091铝锂合金再结晶动力学的影响

研究了脉冲电流对２０９１铝锂合金再结晶动力学的影响。金相观察结果表明,脉冲电流加速再结晶,并减小完全再结晶晶粒尺寸。透射电镜观察表明,通电试样在保温１５ｍｉｎ的组织为几乎无晶内位错的再结晶组织,而未通电试样却是混乱位错的亚结构,研究表明,脉冲电流提高再结晶形核率和降低再结晶长大速率而减小完全再结晶晶粒尺寸。     

脉冲电流对ZK60镁合金板组织与性能的影响

利用光学显微镜(OM)、电子背散射衍射(EBSD)和扫描电子显微镜(SEM)对ZK60镁合金板组织与性能进行分析。利用高密度脉冲电流对轧制变形ZK60镁合金板进行处理,使变形组织在较短时间内发生完全再结晶。再结晶晶粒的平均晶粒尺寸达到3μm,抗拉强度可达310 MPa,伸长率达30.7%。然而,经过同样时间的等效热处理,变形ZK60板并未发生完全再结晶。脉冲电流提高了轧制变形ZK60镁合金再结晶形核速率,加速了再结晶转变过程。脉冲处理优化了ZK60镁合金组织,使其获得了较高的综合力学性能。     

脉冲电流冲击处理对TC11钛合金组织与性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、万能材料试验机和显微硬度计等研究了脉冲电流冲击处理(EST)对TC11钛合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:不同脉冲数对TC11钛合金微观组织中α相的比例、β转变组织的板条尺寸和残余压应力大小影响明显,随EST脉冲数的提升,α相含量及板条状β转变组织中次生α相含量呈现先增加后减少的趋势。经最佳工艺参数(900 A、50 Hz、25个脉冲)脉冲电流冲击处理后,TC11钛合金中α相细小均匀,β转变组织板条长度、厚度和间距较处理前试样分别减小了51.9%、58.0%和36.8%,此时合金力学性能提升最为明显:伸长率提高了12.7%,显微硬度增加了4.7%,残余压应力增加48.4%。     

脉冲电流对TA1工业纯钛板弯曲成形性能的影响

通过电辅助Ⅴ形弯曲实验,研究了TA1工业纯钛板在不同有效电流密度下的变形规律,及脉冲电流对试样温度分布与微观组织演变的作用机理.研究结果表明,TA1板的热稳定温度随有效电流密度的增大而增加.当有效电流密度从1.2A·mm-2增大到2.8A· mm-2时,试样热稳定温度从180℃逐渐升高到490℃.TA1板在脉冲电流辅助...     

脉冲电流处理对7075铝合金显微组织及力学性能的影响

对7075铝合金进行T6时效处理和不同电流密度(50～125 A/mm²)、不同通电时间(480～600 ms)的脉冲电流处理(EPT),采用扫描电镜、透射电镜及万能试验机等研究了合金经不同工艺处理后的显微组织和力学性能。结果表明：与传统的T6时效处理相比,采用合适的电流密度和通电时间的脉冲电流处理,合金的析出相数量、尺寸减小,但能提高位错密度和亚晶数量;且随电流密度和通电时间的增加,第二相回溶数量和亚晶数量不断增加,但位错密度随着电流密度的增加先增大后减小,随着通电时间的增加而不断减小。合金的抗拉强度和伸长率随电流密度和通电时间的增加均为先升高后降低,经固溶+EPT(470℃×3 h+100 A/mm²×560 ms)后合金的抗拉强度和伸长率达到最高,分别为555 MPa和18%,与T6时效处理相比,抗拉强度下降了2.6%,但伸长率提高了100%。脉冲电流处理的合金的强化机制是固溶强化、位错强化和细晶强化的复合强化机制。     

脉冲电流处理对MS1300马氏体钢组织性能的影响

为了分析脉冲电流处理对MS1300马氏体钢微观组织和宏观力学性能的影响规律,开展了100 s持续脉冲电流处理、等温加热炉处理和短时高密度脉冲电流冲击试验.当有效电流密度不超过5.68 A·mm-2时,脉冲电流处理后几乎不对材料性能和微观组织产生影响.当电流密度为9.15 A·mm-2,温度达到427℃时,发生回火脆性,...     

脉冲电流对Ti-6Al-4V冷拉拔变形行为的影响(英文)

利用电子背散射衍射(EBSD)及透射电镜(TEM)研究在脉冲电流作用下Ti-6Al-4V钛合金冷拉拔变形后组织及织构的演变。研究结果表明:施加脉冲电流可以促进非有利滑移取向的晶粒发生变形,从而使Ti-6Al-4V钛合金各晶粒之间的变形更为协调。常规拉拔和电塑性拉拔的丝材织构对比显示,脉冲电流促进钛合金柱面,a滑移,抑制锥面c+a滑移,通过晶界滑移协调c方向应变。电塑性拉拔钛合金的小角度晶界比例降低,说明脉冲电流抑制了变形诱发伴生位错晶界和几何必须晶界的形成。     

脉冲电流对铝基纳米合金相变动力学的影响

研究了超短脉冲电流处理对快凝Al92.3Fe4.3V0.7Si1.7Nd1.0纳米晶合金薄带相稳定性的影响，并与等温时效处理结果进行了比较，基体Al晶粒尺寸和析出相颗粒尺寸减小，亚稳相向稳定相转变速度加快，相转变温度降低约100℃；理论分析表明：外场使相转变激活能、临界核心半径和形核功下降，从而提高形核率，并对新相长大有促进作用。     

Effect of high density electropulsing treatment on formability of TC4 titanium alloy sheet

An annealed TC4 titanium alloy sheet was treated by high density electropulsing(Jmax=(5.09-5.26)×103A/mm2,tp=110μs)under ambient conditions.The effect of electropulsing treatment(EPT)on the plastic deformation behavior of TC4 titanium alloysheet was studied using uniaxial tension tests.The experimental results indicate that electropulsing treatment significantly changesthe mechanical properties of sheet metal:the uniform elongation is increased by 35%,the yield stress is decreased by 19.8%and theyield to tensile ratio is decreased by 17.6%.It is of significant meaning to improve the formability of TC4 titanium alloy sheet.Theoptical microscope and scanning electron microscope(SEM)were used to examine the changes of the microstructure and the fracturemorphology before and after the electropulsing treatment.It is found that recrystallization occurs in the sheet metal and dimples infracture surface are large and deep after the electropulsing treatment.The research results show that the electropulsing treatment is aneffective method to improve the formability of titanium alloy sheets.     

Effect of high-density current electropulsing on corrosion cracking of titanium aluminide intermetallic

The effect of electropulsing on the corrosion cracking of titanium aluminide produced by self-propagating high-temperature synthesis has been investigated. The electropulsing treatment led to improved corrosion resistance in sodium fluoride solution and also eliminated corrosion cracking at the α₂/γ interface during corrosion in a solution of nitric and hydrofluoric acids. This behavior was attributed to thermal and athermal effects resulting from electropulsing and leading to the interaction of conduction electrons with the defect structure. The effect of magnetic field accompanying electropusling on depinning of dislocations also has been discussed. Support for this is provided on the basis of X-ray diffraction analysis and microhardness testing.     

高密度脉冲电流处理对Ti2AlNb基合金板材的增塑作用

为了优化Ti-22Al-27Nb基合金板材的塑性,研究了高密度脉冲电流(Jmax=6.80～7.09 kA/mm2,tp=110 μs)处理对Ti-22Al-27Nb合金板材力学性能和组织的影响.应用扫描电子显微镜(SEM)观察了试样的微观组织和形貌变化,应用单向拉伸试验对不同状态试样的力学性能进行了测试.结果表明,高密度脉冲电流处理能够细化Ti-22Al-27Nb合金板材的晶粒,促进塑性的提高.具有细小而均匀显微组织的试样表现出最好的塑性,其伸长率可达到19.4％.对晶粒细化的机制进行了分析,相变过程中形核率的加快和极短的脉冲电流处理时间是晶粒细化的主要原因.     

电脉冲处理对低碳钢显微组织的影响

将15钢淬火-冷轧处理得到薄饼晶层状结构,在不同条件下对试样进行电脉冲处理,用TEM对组织结构进行对比观察,研究不同电脉冲处理条件对显微组织的影响.结果表明:电容量增加使温度升高达到再结晶温度是材料发生再结晶的主要因素,脉冲次数增加能促进材料再结晶;其它参数一定时,电容放电时间越短,组织细化效果越明显.     

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。     

脉冲电流轧制对AZ31镁合金微观组织与力学性能的影响

对比研究脉冲电流轧制工艺与温轧工艺对AZ31镁合金板材的力学性能、织构、微观组织与沉淀相等方面的影响。结果表明：脉冲电流具有促进冷轧AZ31镁合金低温再结晶能力的作用。脉冲电流轧制后的镁合金板材组织由细小的等轴再结晶粒与析出相构成,没有发现孪晶组织,并且完全再结晶,原始晶粒均被细小的再结晶晶粒取代,再结晶晶粒内的位错密度低。而温轧镁合金组织则由稍拉长变形孪晶、粗大的再结晶晶粒和析出相构成,再结晶的晶粒内位错密度高。两种轧制方式下的镁合金析出相均为Mg17Al12。脉冲电流轧制后镁合金的织构具有典型基面织构的特征,而脉冲电流轧制镁合金的织构则出现横向偏转;脉冲电流轧制后镁合金的屈服强度与伸长率均比温轧镁合金的大,但抗拉强度正好相反。     

脉冲电流处理对一种镍基耐蚀合金腐蚀行为的影响

将脉冲电流处理应用于一种镍基耐蚀合金的时效过程,研究脉冲电流对合金显微组织及耐蚀性的影响规律及机理。结果表明,脉冲电流处理后,合金在力学性能基本保持不变的前提下,其耐晶间腐蚀性能得到显著提高。脉冲电流能够显著提高合金元素的界面扩散速度,其界面扩散速度远快于体扩散速度,晶界M23C6型碳化物呈典型的不连续析出转变特征。与常规时效处理相比,脉冲电流处理后晶界碳化物的不连续析出转变,使晶界位置的合金元素的贫化程度大幅度降低,在保证合金力学性能的前提下,显著改善合金的耐晶间腐蚀能力。     

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%。