VoL.22 No.4 唐勇等：电脉冲作用下T8制凝周组织的改变 ·309· (a) b有件一 um 5 um 图4不同欧冲条件下T8铜凝固组织中珠光体形态 (未经电脉冲处理：)小脉冲电压；©)中脉冲电压：（高脉冲电压 Fig.4 Sbape of perlites of T8 steel ingot under different electropulse conditions 3讨论 常数C为正值，是因为C=-KYkT。中的 在金属液开始凝固时的值为负（因为当出现 电脉冲为何会影响到金属的凝固组织，由 结晶时，晶核的电导率要大于非晶态介质的 于对电脉冲作用下金属熔体中的电迁移理论研 电导率，如金属液的电导率). 究不是很透澈，至今仍没有比较统·的解释. 这样，从式(3)中可以看出对同一种金属 秦荣山给出了如下的金属凝固形核率I和电流 液，同样的热历程情况下，如果有合适的电脉冲 密度j的关系式“”： 作用，其形核率与电流密度的平方是成指数增 I=A'D'.exp[-Wo+KvVXkT)](1) 长关系的，就通过金属液的电脉冲而言，电流密 上式假定电脉冲的脉冲宽度较小，以至于 度和电极之间的电流强度是紧密相连的，而脉 可以忽略电流引起的热，认为电脉冲的主要贡 冲电流强度又由脉冲电压来决定，因此，可以推 献是电流造成金属液凝固形核势垒的改变，式 断出电脉冲作用下的金属结晶形核率跟脉冲电 中，A'是与温度无关的常数，D‘是载流介质的 压也存在着类似的指数关系，这里认为金属液 扩散系数（通脉冲电流金属液的扩散系数），形。 中通过的平均电流密度j和脉冲平均电流的 是未加电脉冲时金属液形核势垒，K:是与金属 关系是： 材料相关的常数，P是所形成的晶核的体积， =(c。-aa+20),和a分别是无序介质（金 j=oi (④ 属液或凝固两相区)和所形成的晶核的电导率， 式中？是与脉冲电路、金属物性、金属液中晶核 k是Boltzmann常数，T。为未加电脉冲时的形核 大小及分布相关的系数.对同一个电路在同样 温度. 的脉冲频率，插入某金属液两电极间距离相同 对本实验而言，除了处理电压不同外，其他 时，可以近似认为该系数是一个常数.这种近似 的实验条件假定是一样的.所以式(1)中的一些 是相当于某个平均值上的近似，由于脉冲电路 项可以认为是常数，改写为： 的瞬态特点，实际上每一瞬间的电流密度是很 I=A'D'.exp(-Wo/kT)-exp(-KvVIkTo) (2) 不相同的，这也是电脉冲技术在定量精确地解 令C,=AD'exp-WkT),C=-KYkT,则式 释金属形核问题上的难点， (2)变为： 脉冲电流的发生电路是多种多样的，但都 I=C,exp(Cj） (3) 可以简化成一个等效的电阻和电容构成的RC