精密成形工程

作者：翟奕涵, 皇涛, 邢兵辉, 张朝民, 相楠, 宋克兴

单位：1.河南科技大学 材料科学与工程学院,河南 洛阳 471023; <br>2.有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心,河南 洛阳 471023; <br>3.河南省有色金属材料科学与加工重点实验室,河南 洛阳 471023; <br>4.华中科技大学 材料科学与工程学院,武汉 430074; <br>5.河南省科学院,郑州 450002

关键词：电辅助成形,钛-铝层状复合板,力学性能,微观组织,电子背散射衍射（EBSD）

基金：国家自然科学基金（52175314,51875176）; 河南省高校重点科研项目（24A430015）; 河南省重点研发计划（231111231700）; 河南省高校科技创新团队（25IRTSTHN022）; 中原英才计划支持计划（[2023]11）; 中原学者工作站资助项目（214400510028）

目的 基于钛-铝层状复合板,在电辅助条件下进行钛-铝金属层状复合板力学性能与微观组织研究,研究成果将进一步丰富非均质金属层合板材的成形理论,并为改善构件成形质量、挖掘其成形潜能奠定基础。方法 在不同电流密度和不同占空比下进行电辅助拉伸试验,对不同状态下的试样进行EBSD微观组织表征,研究电辅助条件下钛-铝层状复合板力学性能与微观组织的演变规律。结果 在非热效应和焦耳热效应作用下,当进行电辅助拉伸时,钛-铝层状复合板的变形抗力和延伸率降低。当电流密度为6 A/mm2时,与室温拉伸相比,电辅助条件下的钛-铝层状复合板力学性能呈现出流动应力基本不变、延伸率有所上升的趋势。这表明选取合适的电流参数可以在不降低强度的情况下,提升材料塑性。在电辅助拉伸过程中,电流可以影响位错结构,减少Frank-Read位错源产生的位错以及Frank-Read位错源附近晶格畸变程度,从而降低位错密度。同时,脉冲电流作用可在较低温度下提高材料晶化过程中的形核率,促进再结晶发生。结论 从力学性能、微观组织2个方面探究了脉冲电流对钛-铝层状复合板变形行为的影响机制,为优化材料加工工艺、提高材料利用率和最终产品性能提供理论基础。

来源：2025年第8期

《精密成形工程》期刊编辑部

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