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.     

电脉冲处理时间对Al-18%Si合金凝固组织的影响

研究了Al-18％Si合金液在较高过热度时,连续电脉冲作用下凝固组织的变化规律。结果表明,Al-18％Si过共晶合金凝固组织以初晶硅数量为标志,经电脉冲处理后呈周期性变化,变化的特征时间约为120s。初晶硅数量较多时,共晶相较少;初晶硅数量较少时,出现大面积的共晶区,同时初晶硅局部偏聚。分析表明,电脉冲处理首先对Al-Si熔体的液态结构产生影响,从而使其凝固后的组织发生改变。     

电脉冲处理对45钢凝固组织的影响

采用不同的脉冲电压对45钢在凝固前进行电脉冲处理.实验结果表明,经过电脉冲处理后,45钢的宏观凝同组织得到明显改善,树枝晶减少,等轴晶增加;45钢的显微组织也发生了显著改变,魏氏组织减少,珠光体增加,且珠光体片层间距变薄.     

电脉冲孕育处理对不同Si含量Fe-Si合金凝固组织的影响

研究了电脉冲孕育处理对Si含量为2.5%、1.5%、1.0%、0.5%的铁硅二元合金凝固组织的影响。在一定过热度(1550℃)的情况下,对不同成分的Fe-Si合金进行电脉冲处理,比较其凝固组织,结果发现:经电脉冲孕育处理后,Si含量为2.5%和1.5%的铁硅合金凝固组织发生了明显的细化,中心等轴晶区扩大,柱状晶变短。Si含量为1.0%和0.5%的铁硅合金凝固组织变化不明显。分析认为,电脉冲处理使Si原子的外层电子发生了杂化,成键能力增强,在合金熔体中形成了较多数量的原子集团,促进凝固时的形核,使凝固组织发生了细化。当Si含量较高时,金属熔体对电脉冲处理的响应更为明显。     

电脉冲细化HRB335螺纹钢凝固组织的研究

对HRB335螺纹钢在凝固过程中进行电脉冲处理.实验发现:经过电脉冲处理后HRB335螺纹钢的凝固组织得到了明显的改善.晶粒细化,柱状晶减少,等轴晶比例增加.对电脉冲细化金属凝固组织的机理进行了探讨.     

电脉冲对取向硅钢凝固组织的影响

对熔融态钢液进行处理,研究了电脉冲对于取向硅钢凝固组织的影响作用,利用正交试验法研究了脉冲电容、频率、处理时间和电压等脉冲参数的作用效果.结果表明:电脉冲对钢锭晶粒组织具有明显的细化作用,凝固组织的等轴晶比例大幅上升,影响等轴晶比例的最显著性因素为脉冲频率,最优正交试验参数为电容1 200μF,脉冲频率1 Hz,处理时...     

电脉冲改善HRB335连铸坯组织的实验研究

电脉冲细化金属凝固组织技术是晶粒细化领域的一项新技术.在方坯连铸机中间包内尝试用电脉冲处理HRB335螺纹钢,以考察其对铸坯宏观组织、微观组织和成分偏析的影响.结果表明,经过电脉冲处理后的铸坯宏观组织得到改善,粗大柱状晶明显减少,等轴晶增加,晶粒细化;魏氏体组织减少,珠光体含量显著增加,铁索体大大减少;经电脉冲处理后,对铸坯中S元素的偏析有较大的改善.     

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。     

断面尺寸对电脉冲处理45钢凝固组织的影响

对不同断面尺寸的45钢在凝固过程进行电脉冲处理的试验发现,在相同的电脉冲参数条件下,试样断面尺寸对电脉冲处理效果产生明显的影响。在试样断面较小时,试样整个断面均为细小的等轴晶,随试样断面尺寸的增加,细化效果降低。同时,试样断面尺寸对电脉冲处理的45钢微观组织也有明显影响,在小断面条件下,珠光体明显变薄,并呈现出不连续现象,而随断面尺寸增加,珠光体片层间距逐渐增加。     

电脉冲孕育处理对Al—5.0%Cu合金凝固结构的影响

研究了电脉冲孕育处理对Ａｌ５０％Ｃｕ合金凝固结构的影响。结果表明,电脉冲处理对Ａｌ５０％Ｃｕ合金具有孕育效果,柱状晶区缩小,等轴晶区扩大,晶粒得到了细化。同时研究了不同过热、不同时效时间对脉冲孕育效果的影响。     

脉冲电流作用下金属凝固研究现状评述

脉冲电流作用于金属材料的凝固过程已逐渐发展为一种新的细化金属凝固组织的技术。作者从脉冲电流的施加方式、凝固材料选择、电流参数选择和机理探讨四个方面综述了脉冲电流细化金属凝固组织的研究状况,并阐述其研究的新进展。最后就脉冲电流细化金属凝固组织的研究趋势进行了展望。     

高频脉冲电流对HT150灰铸铁凝固组织的影响

采用频率高于1000Hz的高频脉冲电流,在不同的电流参数下,对HT150灰铸铁进行脉冲电流处理.实验结果表明,在高频脉冲电流作用下铸铁石墨片细化,石墨片变得卷曲,共晶团尺寸减小.电流参数对电流的作用效果有显著影响.     

脉冲电流细化金属凝固组织研究综述

评述了近年来脉冲电流细化金属凝固组织方面的研究进展,总结探讨了脉冲电流影响金属凝固组织机理的不同观点.指出脉冲电流细化金属凝固组织机理尚存争论,但是技术已经比较成熟,已具备工业应用的基本条件.     

脉冲电流处理对ZA12合金凝固组织和力学性能的影响

研究了在ZA12合金凝固过程中的脉冲电流处理对合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明，凝固过程中的电脉冲处理明显细化了合金的凝固组织，使枝晶尺寸减小，近球状组织增多，试样的抗拉强度也有提高。经分析认为，这与脉冲电流通过金属熔体时促进晶粒游离，均匀熔体的温度场和溶质场有关。     

脉冲电流对铜基大块非晶的玻璃转变及晶化行为的影响

采用DSC和XRD等分析方法从动力学角度研究了脉冲电流对Cu基块状非晶合金玻璃转变和晶化的影响。结果表明：Cu50Zr42Al8块状非晶合金经脉冲电流低温处理后,其玻璃转变温度Tg、起始晶化温度Tg和晶化峰温度Tp都有一定程度的降低,但过冷液相区△Ts却基本不变;而在改变时间和频率的情况下,各个参数值的变化不是很明显。脉冲电流对Cu50Zr42Al8块状非晶合金玻璃转变和晶化的影响与脉冲电流处理所导致的结构弛豫有关。     

电流对Al-4.5%Cu合金定向凝固组织的影响

为揭示脉冲电流对晶体生长的影响机理,研究了脉冲电流和直流电对Al-4.5%Cu合金定向凝固胞状树枝晶组织的影响。结果表明:脉冲电流和直流电都能消除二次枝晶臂,减小糊状区深度和宽度,使一次枝晶间距减小;比较而言,脉冲电流处理的固-液界面较为平直,而直流电使界面变得凸凹起伏。分析认为电流偏聚所形成的热效应导致胞晶分裂可能是电流影响胞晶一次间距的主要原因,而脉冲电流引起的强制对流使得固-液界面更加平直。     

非稳态脉冲电流对Q235钢组织细化的影响

研究了Q235钢在非稳态脉冲电流作用下正火后组织的变化。结果表明：脉冲电流可以细化Q235钢的正火组织。随着脉冲电压的升高、脉冲频率的增加，细化效果更加显著。并对脉冲电流能细化固态相变组织的机理进行了初步探讨。     

脉冲电流作用下纯铝宏观凝固组织的变化

采用高压电容器为储能装置的脉冲电源,在不同的参数下,对纯铝液进行脉冲电流处理.实验结果表明:脉冲电流能够细化金属的凝固组织,使粗大柱状晶变成细小等轴晶.脉冲电流参数不同,对金属凝固组织的细化效果明显不同.