脉冲电流变形的高强钢

电流促塑形，强度更均匀

该成果物是经脉冲电流辅助平面应变压缩变形后的30CrMnSiA高强钢，通过电塑性与晶粒细化协同作用，材料在保持强度的同时获得更细小的晶粒组织。

夏琴香 · Can, Chen · 肖刚锋 · Kaiwen, Chen · Haoyang, Zhou

Journal of Materials Science 2023

参数信息

真应力降低幅度

13 %

细晶比例

45.5 %

相关系数

0.974

平均相对误差

4.56 %

技术优势

流动应力显著降低

在高峰值电流密度和高占空比下，真应力稳定下降13%，表明电塑性效应有效降低了材料的变形抗力。

晶粒细化增强

脉冲电流促进小角度晶界向大角度晶界转变，细晶比例从31.7%提升到45.5%，改善组织均匀性。

模型预测精准

基于物理的本构模型考虑了位错密度演化和电塑性影响，预测相关系数达0.974，平均相对误差仅4.56%。

应用场景

• 高强钢成形：直接用于30CrMnSiA板材成形，降低成形力并细化组织。
• 难变形金属加工：为难变形金属提供电辅助工艺参数和本构模型。
• 电辅助微成形：利用脉冲电流的电塑性效应实现微成形中的均匀变形。
• 航空结构件制造：制备高强度航空结构件时细化晶粒、提高性能均匀性。