脈沖電流對(duì)再制造毛坯裂紋止裂后組織與性能的影響.pdf

1、碩士學(xué)位論文脈沖電流對(duì)再制造毛坯裂紋止裂后組織與性能的影響StudiesonMicrostructureandPropertiesofCrackTipinRemanufacturingBlankwithElectropulsing學(xué)號(hào)：21205005完成日期：20150510大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要再制造能夠最大限度地減少加工制造對(duì)環(huán)境帶來(lái)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(gòu)件中裂紋的出現(xiàn)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與勞動(dòng)事故防范都起到了很大的阻礙作用。對(duì)于一些含有裂紋的大型機(jī)械零部件，為了防止資源、能源的浪費(fèi)及環(huán)境的保護(hù)，只有先進(jìn)行裂紋的修復(fù)，才能保證后續(xù)再制造過(guò)程的順利進(jìn)行，裂紋的修復(fù)在再制造過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。本文利用高能脈沖電流沖擊裝置對(duì)含有單邊拉伸裂紋的316奧氏體不銹鋼和Inconel625鎳基合金進(jìn)行脈沖電流處理。采用金相顯微鏡、x射線(xiàn)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(jì)、拉伸試驗(yàn)機(jī)等現(xiàn)代測(cè)試手段，研究高密度脈沖電流對(duì)裂紋尖端區(qū)域微觀(guān)組織結(jié)構(gòu)及性能的影響，分析裂紋尖端組織加熱熔化時(shí)的組織演變過(guò)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(yīng)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(shí)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(jié)晶區(qū)及基體

4、區(qū)。預(yù)制裂紋過(guò)程中發(fā)生的塑性變形，使試樣儲(chǔ)存了一定能量為脈沖電流處理過(guò)程中的再結(jié)晶過(guò)程提供了驅(qū)動(dòng)力，原始試樣中的變形晶粒逐漸被再結(jié)晶晶粒取代，脈沖電流的快速加熱及急速冷卻特點(diǎn)抑制了再結(jié)晶晶粒的長(zhǎng)大，從而達(dá)到細(xì)化晶粒的目的，提高材料的綜合力學(xué)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(cuò)密度，且位錯(cuò)由未處理前的復(fù)雜纏結(jié)狀向趨于平行分布狀態(tài)轉(zhuǎn)變。脈沖電流作用促進(jìn)了位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，使位錯(cuò)密度梯度增大，降低了再結(jié)晶溫度，有利于再結(jié)晶過(guò)程的發(fā)生