脈沖電流對再制造毛坯裂紋止裂后組織與性能的影響.pdf

1、碩士學位論文脈沖電流對再制造毛坯裂紋止裂后組織與性能的影響StudiesonMicrostructureandPropertiesofCrackTipinRemanufacturingBlankwithElectropulsing學號：21205005完成日期：20150510大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學碩士學位論文摘要再制造能夠最大限度地減少加工制造對環(huán)境帶來的不利影響，并且使原材料

2、和資源的使用效率發(fā)揮到最大限度。構件中裂紋的出現(xiàn)對國民經(jīng)濟的發(fā)展與勞動事故防范都起到了很大的阻礙作用。對于一些含有裂紋的大型機械零部件，為了防止資源、能源的浪費及環(huán)境的保護，只有先進行裂紋的修復，才能保證后續(xù)再制造過程的順利進行，裂紋的修復在再制造過程中起著至關重要的作用。本文利用高能脈沖電流沖擊裝置對含有單邊拉伸裂紋的316奧氏體不銹鋼和Inconel625鎳基合金進行脈沖電流處理。采用金相顯微鏡、x射線衍射儀、電子背散射衍射(EBS

3、D)、透射電子顯微鏡(TEM)、維氏硬度計、拉伸試驗機等現(xiàn)代測試手段，研究高密度脈沖電流對裂紋尖端區(qū)域微觀組織結構及性能的影響，分析裂紋尖端組織加熱熔化時的組織演變過程。研究發(fā)現(xiàn)，脈沖電流處理后在裂紋尖端電流發(fā)生繞流集中現(xiàn)象，使裂紋尖端熔化形成熔孔，隨著輸入電壓或電容容量的增加，熔孔尺寸變大，降低了裂紋尖端的應力集中現(xiàn)象。脈沖電流處理后裂紋尖端物相并未發(fā)生變化。脈沖電流的瞬時性使裂紋尖端區(qū)域出現(xiàn)組織梯度，包括柱狀晶區(qū)、等軸再結晶區(qū)及基體

4、區(qū)。預制裂紋過程中發(fā)生的塑性變形，使試樣儲存了一定能量為脈沖電流處理過程中的再結晶過程提供了驅動力，原始試樣中的變形晶粒逐漸被再結晶晶粒取代，脈沖電流的快速加熱及急速冷卻特點抑制了再結晶晶粒的長大，從而達到細化晶粒的目的，提高材料的綜合力學性能。脈沖電流處理后，降低了裂紋尖端區(qū)域晶粒內(nèi)部的位錯密度，且位錯由未處理前的復雜纏結狀向趨于平行分布狀態(tài)轉變。脈沖電流作用促進了位錯運動，使位錯密度梯度增大，降低了再結晶溫度，有利于再結晶過程的發(fā)生