脈沖電流能夠改變金屬材料的力學(xué)性能,通常表現(xiàn)為流變應(yīng)力降低、延伸率增加。這種現(xiàn)象叫做電塑性效應(yīng)。但目前對(duì)于電流影響材料性能的作用機(jī)理仍然充滿了爭(zhēng)論。材料的種類、電參數(shù)的改變都會(huì)使得材料的變形行為發(fā)生改變,這影響了電輔助加工技術(shù)的應(yīng)用與推廣。對(duì)內(nèi)在作用機(jī)理的研究離不開材料的微觀表征。由于316L不銹鋼的應(yīng)用廣泛,關(guān)于它的研究成果豐富,且位錯(cuò)結(jié)構(gòu)易于觀察。因此本文選用316L不銹鋼作為研究對(duì)象,采用電輔助拉伸裝置進(jìn)行了拉伸實(shí)驗(yàn),探討了脈沖電流的作用機(jī)理。在實(shí)驗(yàn)開始前,為了得到均勻而稀疏的位錯(cuò)組織,對(duì)材料進(jìn)行了固溶處理。熱處理結(jié)束后分別進(jìn)行常溫?zé)o電拉伸實(shí)驗(yàn)和通電拉伸試驗(yàn)。研究了不同的電流參數(shù)和應(yīng)變速率對(duì)316L不銹鋼力學(xué)性能的改變。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),脈沖電流對(duì)于316L不銹鋼的強(qiáng)度和延伸率有顯著的影響,電壓和頻率越大,強(qiáng)度和延伸率下降得越明顯,表現(xiàn)出與電塑性效應(yīng)相異的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。同時(shí),隨著電壓和頻率的增大,應(yīng)變硬化指數(shù)呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì),表明材料的均勻變形能力減弱。在無(wú)電流作用和有電流作用的兩種情況下,應(yīng)變速率對(duì)于316L不銹鋼強(qiáng)度和延伸率的影響都非常小。同時(shí),在有無(wú)通電的兩種情況下,應(yīng)變硬化指數(shù)隨著應(yīng)... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電壓對(duì)Ti-6Al-4V合金的影響[18]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-3-流與直流電作用效果相當(dāng)，然而大脈沖電流比直流電更有效，而交流電作用很小[16]。他們后來(lái)研究了脈沖電流對(duì)鋅單晶蠕變性能的影響[15]，并針對(duì)各種解釋電塑性的理論進(jìn)行了詳細(xì)的討論[17]，但由于缺乏足夠的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，對(duì)這一復(fù)雜現(xiàn)象的解釋仍然莫衷一是。但是，他們的工作為后來(lái)的學(xué)者奠定了堅(jiān)實(shí)的基矗鈦合金、鎂合金和NiAl合金屬于難加工材料，常溫塑性較差，室溫下難以加工成形。鈦合金具有變形系數(shù)孝彈性模量孝切削溫度高、化學(xué)活性活潑、冷硬現(xiàn)象嚴(yán)重等加工特性。但在施加了電流之后，鈦合金的流變應(yīng)力明顯降低，抗拉強(qiáng)度隨著電壓的增加而降低，如圖1-1所示[18]。在適當(dāng)?shù)碾娏鲄?shù)下，電輔助成形可以達(dá)到與熱成形相同的作用效果，如圖1-2所示[19]。圖1-1電壓對(duì)Ti-6Al-4V合金的影響[18]圖1-2Ti-6Al-4V合金剪切變形結(jié)果[19]鎂合金常溫下能夠開動(dòng)的滑移系數(shù)量少，使得塑性變形難度提高。在脈沖電流的作用下，流變應(yīng)力降低，隨著脈沖強(qiáng)度的增加，抗拉強(qiáng)度減小的幅度增大。當(dāng)電流密度為1~3kA/mm2時(shí)，延伸率變化不明顯，當(dāng)電流密度為4kA/mm2時(shí)，延伸率才有了明顯的增大，如圖1-3所示[20]。a)應(yīng)力應(yīng)變曲線b)力學(xué)性能圖1-3AZ31鎂合金不同脈沖電流密度下應(yīng)力-應(yīng)變曲線及相應(yīng)的拉伸性能[20]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-3-流與直流電作用效果相當(dāng)，然而大脈沖電流比直流電更有效，而交流電作用很小[16]。他們后來(lái)研究了脈沖電流對(duì)鋅單晶蠕變性能的影響[15]，并針對(duì)各種解釋電塑性的理論進(jìn)行了詳細(xì)的討論[17]，但由于缺乏足夠的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，對(duì)這一復(fù)雜現(xiàn)象的解釋仍然莫衷一是。但是，他們的工作為后來(lái)的學(xué)者奠定了堅(jiān)實(shí)的基矗鈦合金、鎂合金和NiAl合金屬于難加工材料，常溫塑性較差，室溫下難以加工成形。鈦合金具有變形系數(shù)孝彈性模量孝切削溫度高、化學(xué)活性活潑、冷硬現(xiàn)象嚴(yán)重等加工特性。但在施加了電流之后，鈦合金的流變應(yīng)力明顯降低，抗拉強(qiáng)度隨著電壓的增加而降低，如圖1-1所示[18]。在適當(dāng)?shù)碾娏鲄?shù)下，電輔助成形可以達(dá)到與熱成形相同的作用效果，如圖1-2所示[19]。圖1-1電壓對(duì)Ti-6Al-4V合金的影響[18]圖1-2Ti-6Al-4V合金剪切變形結(jié)果[19]鎂合金常溫下能夠開動(dòng)的滑移系數(shù)量少，使得塑性變形難度提高。在脈沖電流的作用下，流變應(yīng)力降低，隨著脈沖強(qiáng)度的增加，抗拉強(qiáng)度減小的幅度增大。當(dāng)電流密度為1~3kA/mm2時(shí)，延伸率變化不明顯，當(dāng)電流密度為4kA/mm2時(shí)，延伸率才有了明顯的增大，如圖1-3所示[20]。a)應(yīng)力應(yīng)變曲線b)力學(xué)性能圖1-3AZ31鎂合金不同脈沖電流密度下應(yīng)力-應(yīng)變曲線及相應(yīng)的拉伸性能[20]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]電流對(duì)金屬合金力學(xué)性能的影響及機(jī)理研究[D]. 范蓉.大連理工大學(xué) 2016
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碩士論文
[1]TC4鈦合金電塑性拉拔變形行為及機(jī)理[D]. 周巖.大連理工大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3419165