[發(fā)明專利]一種基于脈沖電流的鋁合金強(qiáng)韌化方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910593245.2
• 申請(qǐng)日: 2019-07-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110241367A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙宇光;王藝橦;潘棟;徐曉峰;種雪穎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): C22F1/047
• 分類號(hào): C22F1/047;C22F1/057;C22F3/00;C22C21/08;C22C21/16
• 代理公司: 深圳市漢唐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44399
• 代理人: 彭益宏

1.一種基于脈沖電流的鋁合金強(qiáng)韌化方法，其特征在于：

該方法基于焦耳熱效應(yīng)，電子風(fēng)沖擊，電遷移等效應(yīng)，通過(guò)電-熱-力三場(chǎng)耦合的方式，配合附加約束，控制冷卻的方法，選用適當(dāng)?shù)暮辖鸪跏冀M織狀態(tài)、合適的電脈沖處理時(shí)機(jī)，對(duì)鋁合金施加一定參數(shù)的脈沖電流處理，包括：電流密度、作用時(shí)間，循環(huán)次數(shù)和方式，冷卻方式等。對(duì)于非時(shí)效強(qiáng)化鋁合金，電脈沖處理可通過(guò)細(xì)化晶粒、改變位錯(cuò)組態(tài)、控制再結(jié)晶等實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化；對(duì)于可時(shí)效強(qiáng)化鋁合金，除上述機(jī)制外，還可通過(guò)改變其析出相尺寸、形貌、分布及析出次序和過(guò)程等實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種基于脈沖電流的鋁合金強(qiáng)韌化方法，其特征在于所選用的鋁合金為任意一種工業(yè)用鋁合金。

3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的電-熱-力三場(chǎng)耦合的方式，其特征是指瞬時(shí)高能的電場(chǎng)超快速升溫的焦耳熱場(chǎng)，，附加約束的應(yīng)力場(chǎng)(熱壓應(yīng)力，相變應(yīng)力，磁致壓縮力)相結(jié)合的方式。

4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的附加約束，控制冷卻的方式，其特征是指在試樣的兩端附加從無(wú)約束到施加任意大小的拉、壓或扭轉(zhuǎn)力的約束；控制冷卻是指在脈沖電流處理后選用合適的冷卻方式(冷卻介質(zhì)包括水、油、空氣、液氮及各種可用于冷卻的單一介質(zhì)或復(fù)合介質(zhì)等)對(duì)合金即時(shí)冷卻。

5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的選用合適的初始態(tài)，其特征是指選用一種適合后續(xù)處理的初始態(tài)，可為固溶態(tài)，軋制態(tài)，均質(zhì)態(tài)，退火態(tài)，時(shí)效態(tài)等任意一種狀態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的選用合適的脈沖電流處理時(shí)機(jī)，其特征是包括任意次數(shù)及次序的傳統(tǒng)處理(固溶，時(shí)效，再結(jié)晶，形變處理等)與脈沖電流處理相結(jié)合的方式，如：傳統(tǒng)固溶+電脈沖時(shí)效，電脈沖固溶+傳統(tǒng)人工時(shí)效，傳統(tǒng)固溶+電脈沖處理+傳統(tǒng)人工時(shí)效，傳統(tǒng)固溶+形變處理+電脈沖處理+傳統(tǒng)人工時(shí)效等方式，從而得到不同的組織結(jié)構(gòu)和強(qiáng)韌性配合，滿足多種不同服役條件要求。

7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的對(duì)鋁合金施加一定參數(shù)的脈沖電流處理，包括：

電流密度、作用時(shí)間，循環(huán)次數(shù)和方式，冷卻方式等,其特征是指在于脈沖電流單次作用時(shí)間10μs-1000ms，電流密度為10²-10⁹A/m²的數(shù)量級(jí)，能達(dá)到使該鋁合金人工時(shí)效溫度以上的任意組合，脈沖處理的循環(huán)次數(shù)為1-30次，若循環(huán)次數(shù)超過(guò)一次，循環(huán)方式為單次處理后有時(shí)間間隔的方式(間隔時(shí)間為大于等于冷卻方式所需要的最小時(shí)間，間隔時(shí)冷卻介質(zhì)為水、油、空氣、液氮及各種可用于冷卻的單一介質(zhì)或復(fù)合介質(zhì)等)。