脉冲电流的金属材料论文范文

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1脉冲电流对金属材料组织结构的影响

有关研究发现，脉冲电流对一系列冷加工金属材料，如镍、铝、铜等退火组织结构产生了一定的影响，能够明显促进铜金属再次结晶。如图1所示，冷变形铜的显微硬度会随着铜再结晶的时间变化而发生相应的改变。由此可见，在金属材料退火过程中，适当施加脉冲电流，可以大大缩短金属材料的再结晶过程，使其在较短时间内迅速完成。这一研究结果表明了脉冲电流能够有效抑制结晶晶粒生长，使再结晶晶粒更加细化。同时使Arrhenius公式的前指数因子数值大大增加，对于激活能几乎没有任何的影响。针对铜金属材料而言，施加脉冲电流还能够使其结构锐化，延迟其退火结晶的形成。这说明，漂移电子流在一定程度上对其显微组织结构和固态相变产生了影响，同时，还对晶体中的缺陷造成了影响。但是，在电场退火条件下，有相关研究人员认为，电场退火能够抑制铜再结晶及晶粒生长，从而促进铜再结晶立方结构在短时间内形成与发展，具有非常重要的作用。

2脉冲电流对金属材料性能的影响

有关研究人员通过实验发现，脉冲电流不仅能够使金属材料的流变应力大大降低，同时可以有效延长金属材料的疲劳寿命。通过研究高密度脉冲电流对a-Ti和多晶铜等金属材料的疲劳性能的影响，发现针对a-Ti的低周疲劳，高密度脉冲电流不仅能够彻底消除软化过程中的硬化峰，同时，还能够有效降低其疲劳初期的软化速率。脉冲电流能够使多晶铜的沿晶断裂倾向大大降低，有效延长高多晶铜的疲劳寿命。有研究人员认为，高密度脉冲电流不仅在一定程度上影响了次滑移系中的位错运动，同时，还影响了驻留滑移带中的位错运动，从而使滑移的均匀性得到有效提升。并且，随着所施加应力的不断降低，脉冲电流对多铜晶疲劳寿命的影响也会相应地有所增加。另外，有大量研究证明，用脉冲电流进行处理，可以有效减少驻留滑移带的平均间距和平均宽度，并且有效减小驻留滑移带和基体界面处的应力集中，从而大大延长其疲劳寿命。除此之外，脉冲电流还能够有效阻止疲劳裂纹进一步扩展，使金属材料的疲劳寿命大大延长。

3结语

综上所述，脉冲电流不仅对金属材料的塑性变形有显著的影响，同时，也在很大程度上影响着金属材料的组织结构的性能。利用电塑性效应可以使位错穿越各种障碍的能力大大提高，从而有效提升金属材料的塑性变形能力；利用脉冲电流能够有效促进铜等各种金属材料再次结晶；利用脉冲电流对疲劳损伤的金属材料进行处理之后，能够使其位错组态得到有效改变，从而大大延长金属材料的疲劳寿命。因此，脉冲电流在金属材料加工、转变金属材料组织结构以及改善金属材料性能等方面有着非常广阔的应用前景。

作者：马红超单位：吉林电子信息职业技术学院