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   DOI: 10.22226/2410-3535-2018-1-100-104

Аннотация на русском языке

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)]. DOI: 10.22226/2410‑3535‑2013‑3‑236‑238
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. DOI: 10.22226/2410‑3535‑2011‑4‑194‑197
12.
T. Konkova, S. Mironov, A. Korznikov, V. Myshlyaev, S. Lee Semiatin. J. Mater. Res. 29, 2727 (2014). DOI: 10.1557/jmr.2014.299
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). DOI: 10.1016/j.jallcom.2015.04.196
15.
A. Rahnama, R. Qin, Sci. Rep. 7, 42732 (2017). DOI: 10.1038/srep42732
16.
S. V. Dmitriev, E. A. Korznikova, Y. A. Baimova, M. G. Velarde. Physics-Uspekhi 59 (5), 446 (2016). DOI: 10.3367/UFNe.2016.02.037729
17.
P. V. Zakharov, M. D. Starostenkov, A. M. Eremin, E. A. Korznikova, S. V. Dmitriev, Phys. Solid State 59 (2), 223 (2017). DOI: 10.1134/S1063783417020342
18.
M. Haas, V. Hizhnyakov, A. Shelkan, M. Klopov, A. J. Sievers, Phys. Rev. B 84, 144303 (2011). DOI: 10.1103/PhysRevB.84.144303
19.
R. T. Murzaev, A. A. Kistanov, V. I. Dubinko, D. A. Terentyev, S. V. Dmitriev, Comput. Mater. Sci. 98, 88 (2015). DOI: 10.1016/j.commatsci.2014.10.061
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). DOI: 10.1088/0965-0393/23/8/085007
21.
V. Hizhnyakov, A. Shelkan, M. Haas, M. Klopov, Lett. on Mater. 6 (1), 61 (2016). DOI: 10.22226/2410‑3535‑2016‑1‑61‑72
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). DOI: 10.1140/epjb/e2016‑70142‑3
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.]