脉冲磁场强化金属材料微观组织演变规律研究进展

作     者：王慧鹏 江聪 黄艳斐 郭伟玲 董丽虹 邢志国 王海斗 WANG Huipeng;JIANG Cong;HUANG Yanfei;GUO Weiling;DONG Lihong;XING Zhiguo;WANG Haidou

作者机构：江西理工大学机电工程学院江西赣州341000 陆军装甲兵学院再制造技术国家重点实验室北京100072 陆军装甲兵学院机械产品再制造国家工程研究中心北京100072 

基　　金：国家自然科学基金项目(52275227) 装备预研教育部联合基金青年项目(809B032101) 

出 版 物：《材料工程》 (Journal of Materials Engineering)

年 卷 期：2025年第53卷第3期

页      码：20-34页

摘      要：脉冲磁场强化技术具有非直接接触、低能耗、绿色环保等优点,在金属材料性能提升方面具有重要的应用前景。本文总结脉冲磁场强化技术在金属材料强化机理、数值模拟和实际应用等方面的研究现状,提出脉冲磁场强化技术亟须突破的瓶颈。脉冲磁场作为一种高场强、周期性磁场,对金属材料的固态相变和液态相变过程均具有明显的强化作用:在固态相变中,脉冲磁场能够改变金属材料的织构和磁畴,促使位错增殖扩散,加快第二相析出,调控析出物析出次序;在液态相变中,脉冲磁场为形核提供能量,破碎粗大枝晶,抑制树状枝晶生长,促进溶质均匀分布,多种作用耦合下提高金属材料性能。数值模拟方法能够再现脉冲磁场强化过程中磁场分布、材料受力和内部结构等方面变化,为研究脉冲磁场强化机理提供重要依据;脉冲磁场强化效果主要取决于磁场的磁场强度、脉冲占空比和作用时间,通过数值模拟技术获得强化效果最优的脉冲磁场参数是脉冲磁场强化金属材料的研究重点之一。目前,脉冲磁场强化技术已应用于金属刀具、涂层制备和金属铸造等领域。为了实现脉冲磁场强化技术的广泛应用,未来还需要在强化机理、脉冲磁场参数设计、脉冲磁场装置小型化等方面开展进一步的研究工作。

主 题 词：脉冲磁场处理 金属材料 强化机理 数值模拟 固态相变 液态相变 

学科分类：08[工学] 080502[080502] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.11868/j.issn.1001-4381.2023.000662

馆 藏 号：203158082...