电脉冲处理对金属材料组织、力学性能影响的研究进展

作     者：郝思洁 褚强 李文亚 杨夏炜 邹阳帆 HAO Sijie;CHU Qiang;LI Wenya;YANG Xiawei;ZOU Yangfan

作者机构：西北工业大学陕西省摩擦焊接工程技术重点实验室西安710072 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2023年第37卷第4期

页      面：132-140页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：陕西省自然科学基金(2021JQ-102) 国家自然科学基金(51875471) 

主　　题：电脉冲处理 微观组织 力学性能 电致塑性 

摘      要：多能量场辅助材料加工成形是先进制造技术发展的重要方向,其中电脉冲处理(EPT)是一种利用脉冲电流实现材料微观组织调控与力学性能改善的新型处理技术,在辅助金属材料制备和加工等领域有着广阔的应用前景。电脉冲处理具有能量利用率高、作用时间短等优点,在提高材料塑性、促进再结晶和相变等方面具有传统热处理无法比拟的优势。近年来,金属材料组织、力学性能对电脉冲处理的响应行为受到国内外学者的广泛关注。当脉冲电流加载于金属材料时,电场作用下的漂移电子与材料内部组织会发生相互作用,产生焦耳热效应、电迁移效应等电致塑性效应。因此,电脉冲处理能够增强原子扩散、促进位错运动,提高材料塑性变形能力。同时,脉冲电流能够显著促进晶粒细化、固态相变与织构弱化,从而使材料获得优异的综合力学性能。此外,电脉冲处理还可以实现材料内部孔洞和微裂纹的修复,有效抑制裂纹的扩展,从而提高材料的断裂韧性和延长材料的疲劳寿命。本文基于现有研究现状,从晶粒细化、固态相变、裂纹修复等方面,总结分析了电脉冲处理对金属材料微观组织和力学性能的影响规律与作用机制,同时,简要介绍了电脉冲处理改善焊接接头成形特征和性能的相关研究,最后对电脉冲处理技术后续研究进行了展望。