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塑性差是镁基合金、铸铝合金等加工与应用上的一个瓶颈,改善塑性也就成为这些材料研究与应用中急需解决的关键技术之一。而且金属在传统塑性加工过程中由于金属内部位错的形成和运动,产生加工硬化,造成材料的硬脆性,难于连续多道次加工。因此,需要对塑性加工后的轧件进行退火处理。而传统的退火方式由于其退火原理均通过热效应来实现,因而存在效率低、耗能大、污染环境以及产品表面氧化严重等缺点。针对塑性较差合金和难加工合金,为了克服现有塑性加工方法的不足,本文将以AZ91D合金为例,初步探讨一种新的塑性加工工艺—电脉冲轧制工艺。首先,本文对电脉冲轧制工艺要求进行了深入探讨,自行研制了一种能实现电脉冲轧制的小型脉冲轧制装置。并申请了相关专利(申请号:200910117549.8)。其次,本文提出了相应的实验方案,对AZ91D板材进行了不同工艺条件下的电脉冲轧制实验,将电脉冲轧制后的试样进行了抗、拉强度、延伸率等力学性能的测试,并应用金相显微镜等观察轧制前后显微组织的改变,并与传统冷轧后的力学特性、显微组织进行了对比分析。该实验结果表明:1.电脉冲轧制技术可以加工塑性较差的合金,实验证明AZ91D镁合金具有一定的可轧性。经过反复实验,获得的可轧制AZ91D镁合金的最佳工艺参数为:脉冲频率50Hz,脉冲电压72V,脉冲电流550A,轧制速度25 r·min-1;2.轧制试样累计道次能达到的最大变形量总体上随着电流的增加而呈现逐渐增大,到达一定峰值后有所减小的趋势。由于电塑性效应,三道轧制后的最大变形量可达59.5%。3.在最佳工艺参数下AZ91D镁合金的抗拉强度等力学性能会得到显著的改善。但仍然出现了较轻的加工硬化的现象4.电脉冲轧制使微观组织结构发生了明显改变,出现了纤维组织,某些枝晶被打断,晶粒明显细化;出现了变形中心区域晶粒比边缘变形更明显,晶粒更细的现象。另外还对塑性较好的3A21铝锰系铝合金进行了对比电脉冲轧制实验,进行对照分析。最后,借鉴电塑性等理论等对脉冲轧制工艺机理进行了初步探索性研究,发现脉冲电流的通入可以极大的提高加工金属及其合计的塑性指标,而且电塑性效应带来的热效应可以明显降低轧件再结晶的起始温度,加速了其回复与再结晶,提高了再结晶形核率,从而使金属的各项性能指标得到快速恢复。这样可以有效地减少中间退火次数,甚至可以避免中间退火,强化生产过程,大大提高生产率。