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合金钢激光熔丝增材制造工艺及组织性能研究

合金钢激光熔丝增材制造工艺及组织性能研究

作者：西祥伟哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

激光熔丝增材制造(Wire and Laser Additive Manufacturing,WLAM)是一种基于“离散-堆积”原理的数字化沉积技术,该技术具备了高沉积速率,高材料使用效率和高度柔性化的优点,通过层层叠加的方式来制造结构复杂的制件,并已经在大型金属... 详细信息

激光熔丝增材制造(Wire and Laser Additive Manufacturing,WLAM)是一种基于“离散-堆积”原理的数字化沉积技术,该技术具备了高沉积速率,高材料使用效率和高度柔性化的优点,通过层层叠加的方式来制造结构复杂的制件,并已经在大型金属构件的制造中得到了广泛的应用。与传统锻造工艺下的制件相比,该技术成形的制件力学性能较低,并且存在一定的局限性,如组织粗大、各向异性、残余应力和热变形等,以上问题很大程度上限制了激光熔丝增材制造技术在关键承载构件中的应用。因此,本文针对GHS785L低碳高合金钢材料的激光熔丝增材制造,采用不同的处理方法(热处理、电脉冲处理和超声微锻造处理)改善制件的表面质量、微观组织和力学性能。通过对不同工艺参数下成形单道单层和单道多层制件的形貌总结和分析,探索工艺参数对沉积层组织性能的影响,达到工艺优化的目的,实现薄壁墙制件的沉积;针对沉积层采用热处理、电脉冲和超声微锻造处理对成形后的合金钢薄壁件进行处理,达到改善其组织和性能的目的,并对不同处理工艺下沉积层的组织和性能影响开展研究和机理分析,研究结果表明:对于单道单层沉积层,随着激光功率的增加,沉积层熔宽增大,熔高有所减小,宽高比逐渐增大,接触角减小,稀释率逐渐增加,沉积层底部会形成粗大的柱状晶,中部和底部组织具有明显方向性,且随着激光功率的增加,沉积层马氏体含量逐渐减少,平均硬度从440HV降到410HV。随着扫描速度的增加,沉积层熔宽和熔高都有所减小,宽高比变化程度不大,接触角减小程度较大,稀释率呈现逐渐减小的趋势,总的来说扫描速度对沉积层组织和硬度影响不大。对于单道多层沉积层,成形沉积层底部时后一层会对前一层进行再次加热,使其发生高温回火,生成回火索氏体,随着层数的增加,层间多次热循环作用促使沉积层生成许多粒状贝氏体组织,激光功率越大,粒状贝氏体方向性越强,呈现出明显的方向性生长,沉积层表层会形成马氏体束,呈块状分布,功率越大马氏体含量相对较少,同时随着功率的增大单道多层沉积层平均硬度从380HV降到360HV,扫描速度的变化对显微组织和硬度影响不大。基于以上的总结和分析,得到了最优成形工艺参数,即激光功率2500W、扫描速度4.5mm/s。选取不同的回火温度,对WLAM成形的合金钢薄壁件进行调质处理,随着回火温度的升高,板条马氏体特征逐渐消失,生成回火索氏体组织,而调质处理对合金钢薄壁件相的类型和元素含量以及分布影响不大。同时随着回火温度的升高,显微硬度逐渐降低,最大降幅达到36.7HV,调质处理后沉积层硬度分布较为均匀;随着回火温度升高,薄壁件的屈服强度和抗拉强度分别降低了77.09MPa和145.8MPa,伸长率增加了5.72%。选取不同脉冲电压对薄壁件进行电脉冲处理,当脉冲电压为64V时,电脉冲处理可以细化晶粒,并使组织分布更加均匀,随着脉冲电压升高到81V时,组织明显长大,呈块状分布,并有块状珠光体生成,同时电脉冲可以促进元素的扩散,使元素向晶界方向富集。随着脉冲电压的升高,沉积层平均硬度持续增加,最多增加幅度达到69.2HV,低电压电脉冲处理后,薄壁件硬度分布更均匀。随着脉冲电压的增加,薄壁件的屈服强度升高了33.36MPa,抗拉强度升高了58.72MPa,伸长率降低了8.32%。采用超声微锻造技术对单道单层和单道多层沉积层进行微锻造处理,发现该技术可以使单道单层沉积层顶部发生明显的塑性变形,晶粒细化的同时沉积层硬度显著提升,而对单道多层沉积层组织和性能影响不大。通过对比不同处理方法对薄壁件力学性能的影响,发现电脉冲处理在性能改善方面能够取得较好的效果。

关键词：激光熔丝增材制造调质处理电脉冲处理超声微锻造 GHS785L合金钢组织性能

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电脉冲频率和时间对高锰钢碳氮共渗的影响

热加工工艺 2016年第20期45卷 146-148页

作者：赵国强刘兴江冯立强辽宁工业大学材料科学与工程学院辽宁锦州121000 辽宁工业大学理学院辽宁锦州121000

通过金相显微镜、显微硬度计、XRD等手段,研究了不同频率、时间的电脉冲处理对高锰钢碳氮共渗的渗层厚度和硬度的影响。结果表明:在550℃保温1 h,电脉冲频率为9 Hz时,每小时脉冲10 min,持续6 h的碳氮共渗效果最好。渗层厚度最大,约200... 详细信息

通过金相显微镜、显微硬度计、XRD等手段,研究了不同频率、时间的电脉冲处理对高锰钢碳氮共渗的渗层厚度和硬度的影响。结果表明:在550℃保温1 h,电脉冲频率为9 Hz时,每小时脉冲10 min,持续6 h的碳氮共渗效果最好。渗层厚度最大,约200μm;渗层硬度最大,表面硬度达到1072 HV。

关键词：高锰钢电脉冲处理碳氮共渗

脉冲电流处理ZK60镁合金的组织演变、机械性能及其细化机理的研究

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脉冲电流处理ZK60镁合金的组织演变、机械性能及其细化机理的研究

作者：夏宗坤太原理工大学

学位级别：硕士

随着能源危机的日益严峻,环境恶化的不断加剧,人类社会越来越注重轻量化,绿色化制造。作为一种新型的环保材料,镁合金因其密度低、比强度高、减震性好、机加工性能优良、易回收等优点,广泛应用于航空航天、汽车、3C产品等诸多领域。但... 详细信息

随着能源危机的日益严峻,环境恶化的不断加剧,人类社会越来越注重轻量化,绿色化制造。作为一种新型的环保材料,镁合金因其密度低、比强度高、减震性好、机加工性能优良、易回收等优点,广泛应用于航空航天、汽车、3C产品等诸多领域。但由于受材料制备、加工技术、抗腐蚀性能等因素的制约,镁合金的发展潜力与实际应用的现状之间存在巨大差异。在此背景下,对镁合金的研究在为拓宽镁的应用市场,缓解能源危机方面有着重要的战略意义。本文利用高能脉冲电流处理20%和60%两种变形量的ZK60镁合金,通过调节电脉冲频率、脉宽、处理时间等实验参数,使变形镁合金在较低温度下发生静态再结晶,并通过表征结果和理论计算两方面对电脉冲处理过程中产生的热效应和非热效应、再结晶过程中的形核与长大以及再结晶机理进行了分析。结果表明,电脉冲处理能够细化变形镁合金的微观组织从而提高其综合力学性能。ZK60镁合金的晶粒尺寸由铸态的150μm细化到4μm,抗拉强度提高了52.3%,伸长率提高了105%,EBSD分析表明处理后的试样织构强度显著减弱。此外,通过理论计算发现,脉冲电流为镁合金的再结晶提供了额外的吉布斯自由能,降低了再结晶形核的能量势垒,提高了再结晶形核率并显著细化再结晶组织。对比实验数据得知,与传统热处理方法相比,电脉冲处理能够在较低的温度下完成再结晶,再结晶晶粒长大趋势较小,从而得到更加细小均匀的显微组织。探究对比了不同变形量的ZK60镁合金在脉冲处理过程中的再结晶形核机理,不同变形量的ZK60镁合金在脉冲处理过程中的形核方式有很大差异。小变形量试样主要在晶界处形核,而原晶粒内部几乎无新晶核出现,主要发生回复,形成较为粗大不均匀的组织;而大变形量试样由于变形均匀,绝大部分区域在脉冲处理初期就形成了大角度晶界,从而发生形核和长大,形成细小均匀的再结晶组织。

关键词： ZK60镁合金电脉冲处理再结晶力学性能晶粒细化

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强变形金属锆的微结构调控与强韧化研究

强变形金属锆的微结构调控与强韧化研究

作者：李景涛燕山大学

学位级别：硕士

金属锆由于其自身独有的特性在航空航天、军工、核反应、原子能、医学等领域具有广泛的应用,但是力学性能的好坏直接限制了其应用的范围。一般情况下,金属材料的强度和塑性的关系是倒置的,突破这种强度与塑性倒置关系的限制,是目前科研... 详细信息

金属锆由于其自身独有的特性在航空航天、军工、核反应、原子能、医学等领域具有广泛的应用,但是力学性能的好坏直接限制了其应用的范围。一般情况下,金属材料的强度和塑性的关系是倒置的,突破这种强度与塑性倒置关系的限制,是目前科研工作者一直在研究的科学问题。为解决这种强度与塑性倒置关系的限制,获得高断裂韧性、高强塑性的金属锆,本文采用液氮低温轧制和电塑性轧制的方法对金属锆进行强塑性变形,对轧制后的样品进行退火和电脉冲处理,研究了轧制方法、轧制参数以及热处理条件对金属锆力学性能的影响。利用液氮低温轧制对锆板进行强塑性变形,对变形之后的样品进行500°C退火1h处理,样品再结晶比较充分,晶粒尺寸的大小为2-3μm,并在晶粒的内部形成了大量纳米缺陷结构。这种结构提高了样品抗断裂的能力,其断裂韧性达到了146MPa?m1/2,其抗拉强度为555MPa,失效延伸率为29.7%,表现出高的断裂能力和高强塑性。分别用不同的脉冲电压、脉冲频率、脉冲宽度和轧制线速度等轧制参数对金属锆板进行电塑性轧制。经450°C-1h退火处理,制备出由纳米晶、超细晶和粗晶组成的多尺度结构。这种多尺度结构的存在提高了样品的加工硬化能力,其抗拉强度达到了626MPa,失效延伸率为29.4%,表现出超高的强度和塑性。通过液氮低温轧制技术对金属锆进行轧制,产生了大量的缺陷,其抗拉强度为828MPa,均匀延伸率和失效延伸率分别为2.48%和10.37%。经过8V电脉冲处理之后,出现了大量的纳米晶粒,并在纳米晶周围存在一些比较大的晶粒。这些纳米晶和大晶粒的存在使样品具有较高的强度和塑性,其抗拉强度为739MPa,均匀延伸率和失效延伸率分别为4.55%和14.47%,表现出优异的强度和塑性。

关键词：金属锆液氮低温轧制电塑性轧制电脉冲处理多尺度结构断裂韧性

基于脉冲电流处理的M35高速钢组织与性能调控

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基于脉冲电流处理的M35高速钢组织与性能调控

作者：陈迪晖吉林大学

学位级别：硕士

M35高速钢（W6Mo5Cr4V2Co5）因其高硬度,高耐磨性等特点,广泛用于制造各种切削工具、高负荷模具、轧辊和高温轴承。随着工业的迅速发展,其应用领域逐渐拓宽,对其性能也就有了更高的要求。研究表明,通过改善碳化物的析出和分布对可以有... 详细信息

M35高速钢（W6Mo5Cr4V2Co5）因其高硬度,高耐磨性等特点,广泛用于制造各种切削工具、高负荷模具、轧辊和高温轴承。随着工业的迅速发展,其应用领域逐渐拓宽,对其性能也就有了更高的要求。研究表明,通过改善碳化物的析出和分布对可以有效地提高高速钢的力学性能。通过传统热处理改善碳化物的尺寸分布需要耗费大量的时间以及制造成本,并且难以充分的发挥材料的潜能。而电脉冲处理（EPT）作为一种极端非平衡的热处理方式,其作用效果已被大量研究证实。其不仅可以影响碳化物的析出行为,还可以大大缩短加工周期及成本。因此,本文研究了EPT对M35高速钢组织和力学性能的影响。分析了M35高速钢碳化物尺寸、位错密度、元素扩散等变化过程,揭示了EPT对M35高速钢固态相变过程中的作用机制。在此基础上研究了EPT对M35高速钢摩擦磨损性能的影响,得到了最佳电脉冲处理工艺参数,结果如下:（1）与传统热处理的样品（CQ+CT）相比,电脉冲奥氏体化后（5V 480 ms）淬火再进行电脉冲回火（5V 200 ms）的样品（EQ+ET）洛氏硬度增加了2.3%,抗弯强度增加了9.7%,冲击韧性增加了10.3%。与传统奥氏体化后淬火的样品（CQ）相比,电脉冲奥氏体化后淬火的样品（EQ）可以获得更高的位错密度,以及更细的原奥氏体晶粒,晶粒细化率可达31.7%。（2）马氏体转变起始温度（Ms）随着合金元素的含量变化而变化,脉冲电流影响了元素的扩散过程,因而影响了残余奥氏体（RA）的含量。EQ样品RA含量随着电流作用时间的增加而上升,但均未超过CQ样品。由于电流作用时间短,碳化物不能完全溶入到基体中,使得EQ样品基体中合金元素含量低于CQ样品,从而在各种合金元素的共同作用下提高了Ms,导致RA含量下降。（3）与传统奥氏体化过程相比,电脉冲奥氏体化过程中的电流提供了额外的吉布斯自由能,奥氏体形核率增加实现晶粒细化。而相比于CQ+CT样品,EQ+ET样品中二次碳化物数量增加可归因于:在电脉冲过程中会产生约2.94 GPa的热压应力,引入大量位错,为二次碳化物的析出提供了大量的形核位点;电脉冲奥氏体化过程中未完全溶入基体的一次碳化物周围的元素富集区在电脉冲回火过程中只需较少的能量便能析出二次碳化物。此外,由于碳化物和马氏体的断裂韧性存在明显差异,变形只能通过碳化物的断裂或解体来实现,冲击过程中裂纹更倾向于出现在较粗大的M6C碳化物中,这些较大尺寸碳化物的破裂为微裂纹扩展提供了优先途径。（4）经过电脉冲处理后的样品实现了晶粒细化的效果。增加的晶界面积使得在相对滑动过程中,微裂纹扩展到磨损表面需要更多的能量。此外,分布在基体中大量小尺寸碳化物可以有效的阻碍微裂纹的扩展。因此,小尺寸碳化物的大量析出以及均匀分布对改善M35高速钢的耐磨性具有重要意义。

关键词： M35高速钢电脉冲处理碳化物力学性能摩擦磨损

Cu-Sn合金制备工艺及其微合金化改性研究

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Cu-Sn合金制备工艺及其微合金化改性研究

作者：王璐西安理工大学

学位级别：硕士

高性能铜合金因具有高强度、高硬度以及良好的抗蚀、耐磨性能,广泛应用于汽车制造、船舶制造、海水淡化系统等方面。本课题研究的超高固溶的Cu-Sn合金,是作为生产超导材料Nb3Sn的重要材料。Nb3Sn是一种被广泛应用在基础科学前沿和尖端... 详细信息

高性能铜合金因具有高强度、高硬度以及良好的抗蚀、耐磨性能,广泛应用于汽车制造、船舶制造、海水淡化系统等方面。本课题研究的超高固溶的Cu-Sn合金,是作为生产超导材料Nb3Sn的重要材料。Nb3Sn是一种被广泛应用在基础科学前沿和尖端装备领域的超导材料,目前研究表明,铜锡合金中Sn的固溶度需要要达到14 wt.%以上。根据Cu-Sn二元相图,Sn在Cu中的固溶极限只有13.5 wt.%,当Sn含量大于13.5wt.%时,合金中就会出现金属间化合物,如Cu3Sn、Cu3Sn5等,而且随着Sn含量的升高,金属间化合物的含量也越来越高。因此,本课题在当前研究基础上,采用在Cu-Sn合金中添加合金元素的方法,研究其影响机理,并确定合适的添加量,以达到提高合金性能的目的。另一方面,通过轧制变形结合电脉冲处理对Cu-Sn合金组织和性能进行研究,获得高固溶度、高性能Cu-Sn合金制备工艺。研究结果表明:（1）采用粉末冶金法制备的铜锡合金组织不均匀,有部分富Sn相仍偏析于晶界,基体主要由α相固溶体组成。采用不同Sn含量制备的铜锡合金除了α相以外,还有部分金属间化合物生成。在650-750℃时随烧结温度的升高而逐渐增大,铜锡合金中溶质原子的固溶随着Sn含量的增加而提高,合金的密度、硬度、电导率也随着烧结温度的升高而升高。（2）通过对Cu-Sn合金进行轧制及电脉冲处理,能够有效地促进铜锡合金中溶质Sn原子溶入Cu基体中,形变过程中产生的高能非平衡晶界为Sn原子的扩散提供了有力通道,再结合电脉冲的热效应与非热效应共同作用下,为Sn原子的扩散在热力学与动力学上提供了有利条件,促进固溶体的形成。此外,在电脉冲作用下,促进了金属间化合物的重溶,即形变与电脉冲处理两者共同作用促进Sn固溶。（3）不同Ti含量下的Cu-Sn合金,随着Ti含量的增加,Ti对Cu-Sn合金的初生相细化程度越大,Cu-Sn合金中会出现第二相,合金的密度和致密度、电导率都增大,合金固溶随着Ti含量的增加而提高。（4）不同In含量的Cu-Sn合金表面白色的析出相为弥散相分布,随着In含量的增加,合金组织仍只有α相,无第二相出现,随着In添加的增多,合金密度和致密度、电导率有了明显的提高,固溶随着In含量的增加而提高。

关键词：粉末冶金铜锡合金高固溶度轧制电脉冲处理

XJDMC-G型脉冲电源的研制及其应用研究

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XJDMC-G型脉冲电源的研制及其应用研究

作者：陈建林西北工业大学

学位级别：硕士

本文自行研制了一款高压(最大电压3KV)、大电流(最大峰值电流1.7MA)的脉冲发生装置——XJDMC-G型高压脉冲电源，该装置可控性好，可以对充电电压、储能电容、充放电时间进行调节和设置，同时实现充电电压和充放电时间的LED显示。制作了... 详细信息

本文自行研制了一款高压(最大电压3KV)、大电流(最大峰值电流1.7MA)的脉冲发生装置——XJDMC-G型高压脉冲电源，该装置可控性好，可以对充电电压、储能电容、充放电时间进行调节和设置，同时实现充电电压和充放电时间的LED显示。制作了充放电开关的控制系统，并提出两套设计方案：一套是完全依赖硬件实现，另一套是采用MC6805UCL型单片机控制板，实现了充放电开关的实时控制。完全硬件方案控制简便，充、放电时间调节范围为0.09s～9.99s;软硬件结合方案控制精度高，充、放电时间调节范围为1ms～9999ms。实验表明该装置的整体性能指标达到了设计要求，可以部分满足科研和生产实际的需要。采用XJDMC-G型高压脉冲电源对ZL108铝合金石膏型铸件实施电脉冲处理，研究电脉冲特性参数对铸件凝固组织及其机械性能的影响。实验结果表明，在满足冲击电脉冲总的作用次数的前提下，高强度电脉冲能够较明显地改善铸件的表面质量，减少铸造缺陷;显著改善铸件的机械性能，使其延伸率、强度分别提高了50％、28.02％，因此采用优化的电脉冲处理工艺参数，可以达到添加传统化学细化剂细化铸件晶粒的效果。本文还研究了用高压大电流脉冲产生的放电电弧降解破碎大分子有机物长链的可能性。利用高压脉冲电源产生的高压(3KV)毫秒级(11.3ms)脉冲释放高压电弧作用于废水。电弧中存在大量高能粒子(2～20eV)和臭氧，并伴随着紫外线辐射，这三种因素的共同作用能够将苯环、芳香烃类大分子有机物破碎，并催化氧化及解离。脉冲电压3KV，极间距分别为20mm和30mm时，放电处理50min，大分子有机物降解率分别可达58.3％和51.1％，电导率下降分别为45.3％和29.1％。

关键词：脉冲电源凝固组织电脉冲处理有机物降解率

提高新型高Cr热作模具钢焊缝热疲劳性能的研究

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提高新型高Cr热作模具钢焊缝热疲劳性能的研究

作者：李超婧吉林大学

学位级别：硕士

热作模具在恶劣的工况条件下极易产生热疲劳等失效,对热作模具进行补焊修复可以提高其使用寿命,降低生产成本。本文采用TIG焊方法对新型高Cr热作模具钢进行焊接试验,主要研究低温去应力退火工艺及不同工艺参数和作用时机的脉冲电流处理... 详细信息

热作模具在恶劣的工况条件下极易产生热疲劳等失效,对热作模具进行补焊修复可以提高其使用寿命,降低生产成本。本文采用TIG焊方法对新型高Cr热作模具钢进行焊接试验,主要研究低温去应力退火工艺及不同工艺参数和作用时机的脉冲电流处理工艺对补焊试件焊缝热疲劳性能的影响规律和作用机制,并采用Ansys对放电结束瞬间的温度场和应力场进行数值模拟。结果表明,合理的低温退火处理工艺可改善热作模具钢焊缝区组织;减缓试件热疲劳裂纹的扩展速率和表面龟裂程度;减小热疲劳试件表面硬度降低趋势;降低电阻增长率,从而提高其热疲劳抗力。脉冲电流处理对热疲劳裂纹的扩展、试件表面硬度及电阻有较大影响。利用Ansys对预脉冲处理试件切口尖端附近区域温度场和应力场进行数值模拟,结果表明,切口尖端出现局部高温区(试件熔点1519℃附近)和压应力区。通过热疲劳试验优化的预脉冲处理工艺参数为:触发电压7V,电流作用时间460ms。在500次热疲劳循环后作用以脉冲电流,试件具有更优的热疲劳稳定性。

关键词：新型高Cr热作模具钢焊补热疲劳热处理电脉冲处理

脉冲电流对等径角挤压变形后AZ31镁合金组织和性能的影响

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脉冲电流对等径角挤压变形后AZ31镁合金组织和性能的影响

作者：赵广伟太原理工大学

学位级别：硕士

在各种镁合金的强化方法中,晶粒细化被认为是最有效的一种。其一,大部分镁合金在凝固温度以下至室温没有相变发生,其它元素在镁基体中的固溶度较低,缺乏有效的强化相,因而传统的相变、固溶、弥散等强化手段效果不明显;其二,镁合金具有... 详细信息

在各种镁合金的强化方法中,晶粒细化被认为是最有效的一种。其一,大部分镁合金在凝固温度以下至室温没有相变发生,其它元素在镁基体中的固溶度较低,缺乏有效的强化相,因而传统的相变、固溶、弥散等强化手段效果不明显;其二,镁合金具有较高的Hall-Petch斜率常数(280MPam),而根据Hall-Petch关系,材料的Hall-Petch斜率常数越大,其力学性能受晶粒尺寸的影响越明显。为进一步改善镁合金性能,基于国内外最新研究成果和项目团队的研究基础,本论文提出先通过等径角挤压(ECAP)获得细晶镁合金,再利用冷轧和脉冲电流(EPT)的非热效应,显著增加变形镁合金的静态再结晶驱动力,从而增加再结晶形核率,降低再结晶晶粒尺寸,获得超细晶的块体镁合金。本论文设计了一系列ECAP和电脉冲处理实验来研究ECAP和电脉冲处理参数与AZ31镁合金微观组织演变之间的关系。首先对均匀化处理后的AZ31镁合金分别在300℃、250℃和220℃下进行8道次ECAP挤压,使其晶粒显著细化且延伸率有所提高;然后对ECAP处理后的试样在室温下进行轧制,使试样内部积累较高的空位和位错密度;最后利用电脉冲处理轧制之后的AZ31镁合金板材,使晶粒进一步细化、力学性能显著优化;在此基础上通过分析电脉冲过程中合金体系内的能量变化和电脉冲的非热效应的作用,揭示了电脉冲促进再结晶过程的机理。随着挤压温度的降低,ECAP之后的试样晶粒逐步减小。在300℃挤压时获得双峰组织,其中大晶粒尺寸为17-18μm,小晶粒尺寸为2-3μm,晶粒平均尺寸约8μm。挤压温度降低到250℃时,晶粒尺寸明显均匀,其中大尺寸晶粒基本消失不见,平均晶粒尺寸约3.5μm。当温度降低到220℃时,晶粒进一步细化,平均尺寸约1.7μm,且晶粒多为细小均匀的等轴晶。当试样的轧制变形量为10%时,试样中开始出现少量孪晶但不明显。随着轧制变形量增大到20%,晶体在应力的作用下产生的变形组织即而在合金内部出现的剪切带,且剪切带方向与轧制方向(RD)呈45°±5°的角度差。论文通过控制电脉冲过程中的输出脉宽和处理时间来研究其对试样微观组织和力学性能的影响,在这一过程中获得优化的塑形变形和电脉冲处理参数。当输出脉宽为50μs,处理时间为5min时试样的微观组织和性能都获得改善,平均晶粒尺寸从25μm减小到约1.05μm,屈服强度和极限拉伸强度分别为320MPa和430MPa,延伸率为12.9%。常规热处理对照试验结果显示,电脉冲处理时试样的温升并不足以诱发变形金属的再结晶。电脉冲过程中主要靠电脉冲的热效应和非热效应诱导变形金属的再结晶,非热效应所起的作用远高于热效应。总之,电脉冲的非热效应是其诱发变形镁合金静态再结晶的主要原因。

关键词： AZ31镁合金等径角挤压电脉冲处理再结晶晶粒细化