金屬材料電脈沖處理工藝的實驗研究.pdf

1、材料的脈沖電流處理技術(shù)是一門錯綜復(fù)雜的交叉學(xué)科,并受到現(xiàn)有的實驗條件、研究方法和研究者思維模式的局限。近幾年有些學(xué)者對脈沖電流在金屬材料凝固過程的影響做了深入的探討和研究。但在對固態(tài)金屬及合金組織與性能的影響方面研究卻很少。而且現(xiàn)今的材料電脈沖處理技術(shù)尚無工業(yè)應(yīng)用,其主要原因是脈沖對金屬材料處理時影響的作用機理還不是很清楚。如其對合金組織的細化機制、固態(tài)純金屬晶粒取向、成分及雜質(zhì)的分布情況的影響方面,以及脈沖處理對固態(tài)金屬力學(xué)性能的影響

2、程度如何等等相關(guān)問題還有待于解決。本課題將深入探討這種新型“退火工藝”即電脈沖處理技術(shù)。并試圖在研究固態(tài)純銅及鐵碳合金的基礎(chǔ)上,深入地研究高密度電脈沖處理高比重合金技術(shù)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)熱效應(yīng)退火的新方法。
　　 本論文研究并改進了自制的電流、頻率、脈寬和作用時間可調(diào)控的脈沖電源設(shè)備。并設(shè)計和提出了固態(tài)金屬材料的脈沖處理實驗方案。對純銅、鐵碳合金和鎢合金經(jīng)行了不同實驗參數(shù)的脈沖電流處理研究和理論分析。在電流為401A,頻率為100Hz,

3、脈沖電流處理時間5min時,純銅試樣出現(xiàn)再結(jié)晶現(xiàn)象,溫度范圍在200～500℃之間。對于鐵碳合金試樣,高頻脈沖電流處理在330～520℃就以發(fā)生再結(jié)晶,可見其明顯降低于再結(jié)晶的起始溫度,并提高了再結(jié)晶形核率,而且處理后的抗拉強度顯著下降。
　　 對于鎢合金材料來說,脈沖處理對其塑性提高有一定的促進作用,隨作用時間的不同而變化,并且頻率增加時抗拉強度有所增加。其頻率、電流大小和作用時間同時影響著組織成分。在電脈沖處理時溫升非常快,