實(shí)驗(yàn)研究強(qiáng)化脈沖電流對冷拔金屬材料的影響作用

1、實(shí)驗(yàn)研究強(qiáng)化脈沖電流對冷拔金屬材料的影響作用實(shí)驗(yàn)研究強(qiáng)化脈沖電流對冷拔金屬材料的影響作用張憲宇（北京中唐科華電力設(shè)備有限公司河北分公司河北邯鄲056003）【摘要】本文探討了脈沖電流頻率對冷拔金屬線材力學(xué)性能的影響。關(guān)鍵詞高強(qiáng)脈沖電流；電塑性；抗拉強(qiáng)度；伸長率；回復(fù)再結(jié)晶1.實(shí)驗(yàn)材料及方法（1）采用的實(shí)驗(yàn)材料分別為1.58mm的冷拔態(tài)鍍銅焊絲和2.70mm的冷拔態(tài)55CrSi彈簧鋼絲。鍍銅焊絲的主要成分（wt%）為：0.08C，1.64

2、Mn，0.82Ni，0.64Si，0.38Mo，0.20Cu，0.105Ti，0.016Al，余量Fe。（2）由直徑5.5mm的原材料經(jīng)過直進(jìn)式拉絲機(jī)拾道次拉拔至1.6mm，最后鍍銅精拔至1.58mm的鍍銅焊絲。55CrSi彈簧鋼絲的主要成分（wt%）為：0.55C，0.80Cr，0.50Mn，0.75Si余量Fe。實(shí)驗(yàn)室中，采用自制高強(qiáng)脈沖電源對以上金屬線材進(jìn)行脈沖電流處理，試樣在處理過程中用熱電偶進(jìn)行測溫記錄，實(shí)驗(yàn)參數(shù)見表1。（3）

3、在WDW50型萬能電子試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行單軸拉伸實(shí)驗(yàn)，態(tài)的55CrSi彈簧鋼（No.0），其屈服強(qiáng)度為1630MPa左右，抗拉強(qiáng)度為1850MPa左右，屈強(qiáng)比約為0.88，而伸長率約為1.9%。通過高強(qiáng)脈沖電流對其進(jìn)行短時處理，當(dāng)電流密度為850Amm2，脈沖頻率為400Hz，處理時間為10s時，該線材（No.1）的屈服強(qiáng)度降至1375MPa左右，抗拉強(qiáng)度降至1545MPa左右，此時屈強(qiáng)比約為0.89，而伸長率提高至5.6%左右。提高脈沖電流

4、的頻率至800Hz，而其余條件不變，則線材（No.2）的屈服強(qiáng)度降至1255MPa左右，抗拉強(qiáng)度降至1362MPa左右，此時屈強(qiáng)比約為0.92，而伸長率則大幅提高至9.2%左右。（4）圖3為鍍銅焊絲縱截面的顯微組織分析。由圖3（a）可見，冷拔態(tài)的鍍銅焊絲的主要組織是鐵素體索氏體。采用高強(qiáng)脈沖電流處理進(jìn)行短時處理，當(dāng)脈沖頻率為100Hz，電流密度為2650Amm2，處理時間為10s時，該線材的顯微組織和晶粒尺寸沒有發(fā)生明顯的變化（圖3b）