脉冲电流经过金属材料时,在内部焦耳热和电子风力的作用下,会在材料中引起再结晶、相变、裂纹愈合和非晶晶化等各种现象,从而实现电致塑性、晶粒细化、损伤修复和性能恢复等效果。根据这一特性,把电脉冲工艺和传统加工技术相结合来恢复或者提升工程材料的力学性能成了学术界和工业界的一个热点研究方向。由于316L奥氏体不锈钢具有优异的力学性能、加工性能和抗腐蚀性能,在工业上得到了广泛应用。本论文采用高强脉冲电流结合冷轧工艺对316L奥氏体不锈钢进行处理,从电致塑性、裂纹愈合、耐腐蚀性能以及低温力学性能等方面开展了系统研究,探讨了高强度脉冲电流处理工艺对奥氏体不锈钢的微观组织与力学性能演变规律和工程应用前景。研究了冷轧316L不锈钢板材在高强脉冲电流处理(EPT)后的微观组织和力学性能演化规律。选取EPT不同放电电压对冷轧后样品进行处理,采用SEM、EBSD、TEM、拉伸、硬度等技术对微观组织与力学性能进行了表征。发现随着脉冲强度的增加,材料出现先硬化后软化现象,硬化主要是由于片层状组织中的可动位错密度降低,而软化则主要是由于再结晶晶粒的形核和长大。研究了冷轧316L板材中沿不同取向进行EPT处理后的微观组织和力学性能演化规律。选取冷轧316L不锈钢板材的轧向(RD方向)与横向(TD方向)的样品进行EPT处理,对比两者的电致塑性敏感度。发现一方面RD试样中片层状晶粒拥有更大的长-宽轴比,导致了其具有更强的焦耳热效应和电子风力作用,另一方面EPT处理后RD试样相比于TD试样的马氏体逆转变的程度更大,两者共同作用下,RD试样表现出更明显的电致软化。研究了 EPT和传统热处理对冷轧316L不锈钢微观组织和力学性能的演化规律的异同。分析了 EPT与传统热处理对变形组织再结晶形核及长大机制的异同,并探讨了两种工艺处理后的材料的耐腐蚀性能。发现EPT处理不仅能瞬间完成传统热处理的功效,还能抑制低导电率有害相的析出,从而提高材料的耐腐蚀性能。研究了冷轧316L不锈钢板材在EPT后的低温拉伸性能,比较了EPT与传统热处理对其低温力学性能影响的异同。对EPT后样品在低温拉伸过程中的变形机制进行了系统表征。发现316L不锈钢轧板室温拉伸(293 K)过程中,变形机制以TWIP效应为主导,TRIP效应为辅;而低温拉伸(77 K)过程中,变形机制完全以TRIP相变为主导。此外,EPT处理后,材料出现低温电致强化和低温电致软化现象。研究了孪生诱发塑性奥氏体钢(TWIP钢)中的两种尺度裂纹在EPT过程中愈合行为。表征了紧凑拉伸的穿透型大裂纹和轧制微裂纹在EPT处理后裂纹的微观组织变化,并对这两种类型裂纹的电致愈合机制进行对比分析和讨论。发现EPT处理对于紧凑拉伸(CT)试样中的穿透型大裂纹和轧板内部的微裂纹都有明显的愈合效果。在裂纹尖端和侧面两个位置的热压应力的作用下,穿透型大裂纹以裂纹尖端愈合为主,钝化孔洞和硬化区也同样起到抑制裂纹扩展的作用,而内部微裂纹则是裂纹尖端和侧面共同作用进行愈合。