Влияние импульсов электрического тока на структурные изменения холоднокатаной меди при разных начальных температурах

Получена: 05 октября 2017; Исправлена: 29 октября 2017; Принята: 31 октября 2017
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: И.Ш. Валеев, А.Х. Валеева. Влияние импульсов электрического тока на структурные изменения холоднокатаной меди при разных начальных температурах. Письма о материалах. 2018. Т.8. №1. С.100-104
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2018-1-100-104

Аннотация

The recrystallization mechanism after ECP was deduced to be similar to that operating during conventional static annealing. The microstructural changes were explained in terms of Joule heating and similar observations for static recrystallization.Изучение воздействия внешними электрическими полями на механические свойства металлов и сплавов продолжается в течение длительного времени. Известно, что электроимпульсная обработка (ЭИО) приводит к рекристаллизации, способствует образованию относительно мелкозернистой микроструктуры и замедляет образование двойников отжига. Эти эффекты в меди объяснялись увеличением подвижности дислокаций в присутствии электрического тока (эффект иногда называют "электронный ветер") и последующим ускорением образования зародышей рекристаллизации. Ранее в наших исследованиях наблюдаемые изменения микроструктуры после ЭИО объяснялись Джоулевым тепловыделением при прохождении импульса тока высокой плотности. Вопрос о том, что делает доминирующий вклад в структурные изменения, происходящие в материале, Джоулево тепловыделение или «электронный ветер», по-прежнему остается неясным. Целью этой работы является определение влияния Джоулева тепловыделения при воздействии импульсами тока высокой плотности на эволюцию зеренной структуры при разных начальных температурах в медных образцах. С этой целью медь прокатывали при комнатной температуре до степени деформации 90 %, а затем обрабатывали импульсом тока при двух начальных температурах: 20° С (комнатная) и -170° С, последняя достигалась охлаждением жидким азотом. При достижении интегральной плотности тока 0,449×105 А2с×мм-4 для начальной комнатной температуры и 1,052×105 А2с×мм-4 для начальной температуры -170°С, в материале происходила полная рекристаллизация. Для сравнения проводили статический отжиг холоднокатаных медных образцов. Происходящие микроструктурные изменения после ЭИО объясняются разогревом образцов в результате Джоулева тепловыделения при прохождении импульса тока.

Ссылки (25)

1. H. Conrad, N. Karam, S. Mannan. Scr. Metall. 17, 411 (1983).
2. H. Conrad, N. Karam, S. Mannan. Scr. Metall. 18, 275 (1984).
3. H. Conrad, N. Karam, S. Mannan, A. F. Sprecher. Scr. Metall. 22, 235 (1988).
4. H. Conrad, A. F. Sprecher, W. D. Cao, X. P. Lu. JOM 42, 28 (1990).
5. H. Knoepfel. Pulsed High Magnetic Fields. North-Holland Publishing Company, Amsterdam. (1970) 392.
6. Yu. V. Baranov, O. A. Troitsky, Yu. S. Avramov, A. D. Shlyapin. Physical principles of electropulse and electroplastic treatments and new materials. Moscow, MSIU. (2001) 844 р. (in Russian) [Баранов Ю. В., Троицкий О. А., Аврамов Ю. С., Шляпин А. Д. Физические основы электроимпульсной и электропластической обработок и новые материалы. Москва. МГИУ. (2001) 844 с.].
7. I. Sh. Valeev, Z. G. Kamalov. J. Mater. Eng. Perform. 12, 272 (2003).
8. I. Sh. Valeev, N. P. Barykin, V. G. Trifonov, Z. G. Kamalov, A. Kh. Valeeva. Phys. Met. Metallogr. 96, 426 (2003).
9. I. Sh. Valeev, N. P. Barykin, V. G. Trifonov, A. Kh. Valeeva. J. Mater. Eng. Perform. 14, 236 (2005).
10. I. Sh. Valeev. Lett. on mater. 3 (3), 236 (2013) (in Russian) [И. Ш. Валеев. Письма о материалах. 3 (3), 236 (2013)]. Crossref
11. E. V. Avtokratova, R. R. Ilyasov, I. S. Valeev, O. S. Sitdikov, M. V. Markushev. Lett. on mater. 1 (4), 194 (2011) (in Russian) [Е. В. Автократова, Р. Р. Ильясов, И. Ш. Валеев, О. Ш. Ситдиков, М. В. Маркушев. Письма о материалах 1 (4), 194 (2011) 2011. Crossref
12. T. Konkova, S. Mironov, A. Korznikov, V. Myshlyaev, S. Lee Semiatin. J. Mater. Res. 29, 2727 (2014). Crossref
13. I. Sh. Valeev, A. Kh. Valeeva, A. Kh. Akhunova. Basic Probl.of Mat. Sci. 12 (2), 214 (2015) (in Russian) [И. Ш. Валеев, А. Х. Валеева, А. Х. Ахунова. Фунд. пробл. совр. материаловед. 12 (2), 214 (2015)].
14. W. Jin, J. Fan, H. Zhang, Y. Liu, H. Dong, B. Xu. J. Alloy. Compd. 646, 1 (2015). Crossref
15. A. Rahnama, R. Qin, Sci. Rep. 7, 42732 (2017). Crossref
16. S. V. Dmitriev, E. A. Korznikova, Y. A. Baimova, M. G. Velarde. Physics-Uspekhi 59 (5), 446 (2016). Crossref
17. P. V. Zakharov, M. D. Starostenkov, A. M. Eremin, E. A. Korznikova, S. V. Dmitriev, Phys. Solid State 59 (2), 223 (2017). Crossref
18. M. Haas, V. Hizhnyakov, A. Shelkan, M. Klopov, A. J. Sievers, Phys. Rev. B 84, 144303 (2011). Crossref
19. R. T. Murzaev, A. A. Kistanov, V. I. Dubinko, D. A. Terentyev, S. V. Dmitriev, Comput. Mater. Sci. 98, 88 (2015). Crossref
20. D. A. Terentyev, A. V. Dubinko, V. I. Dubinko, S. V. Dmitriev, E. E. Zhurkin, M. V. Sorokin, Mod. Simul. Mater. Sci. Eng. 23, 085007 (2015). Crossref
21. V. Hizhnyakov, A. Shelkan, M. Haas, M. Klopov, Lett. on Mater. 6 (1), 61 (2016). Crossref
22. A. A. Kistanov, A. S. Semenov, R. T. Murzaev, S. V. Dmitriev, Basic Probl. of Mat. Sci. 11 (3), 322 (2014) (in Russian) [Кистанов А. А., Семенов А. С., Мурзаев Р. Т., Дмитриев С. В. Фунд. пробл. совр. материаловед. 11 (3), 322 (2014)].
23. R. T. Murzaev, E. A. Korznikova, D. I. Bokii, S. Yu. Fomin, S. V. Dmitriev, Basic Probl. of Mat. Sci. 12 (3), 324 (2015) (in Russian). [Мурзаев Р. Т., Корзникова Е. А., Бокий Д. И., Фомин С. Ю., Дмитриев С. В. Фунд. пробл. совр. материаловед. 12 (3), 324 (2015)].
24. R. T. Murzaev, R. I. Babicheva, K. Zhou, E. A. Korznikova, S. Yu. Fomin, V. I. Dubinko, S. V. Dmitriev, Eur. Phys. J. B 89 (7), 168 (2016). Crossref
25. Gorelik S. S., Dobatkin S. V., Kaputkina L. M. Recrystallization of metals and alloys. Мoscow: MISIS (2005) 432 p. (in Russian). [Горелик С. С., Добаткин С. В., Капуткина Л. М. Рекристаллизация металлов и сплавов. Москва: МИСИС (2005) 432 с.].

Другие статьи на эту тему

Распределение разориентировок на большеугловых границах деформационного происхождения: определение и анализ на базе данных по дифракции обратно рассеянных электронов на примере железа, подвергнутого большим деформациям
Н.Ю. Золоторевский, В.В. Рыбин, А.Н. Матвиенко, Э.А. Ушанова, С.Н. Сергеев
Влияние ультразвуковой обработки на микроструктуру и микротвердость ультрамелкозернистого никеля, полученного методом кручения под высоким давлением
А.А. Мухаметгалина, А.А. Самигуллина, С.Н. Сергеев, А.П. Жиляев, А.А. Назаров, Ю.Р. Загидуллина, Н.Ю. Пархимович, В.В. Рубаник, Ю.В. Царенко