研究裂纹愈合和晶粒细化在材料科学中意义重大.鉴于目前没有一项很好的裂纹愈合技术可以做到愈合处理后不改变材料不含裂纹部分的原有组织结构和基本性能,也没有比较有效的方法可以制备出致密、无污染、无缺陷和不存在大的内应力的理想超细晶块体试样,该论文工作着重研究和探讨了金属材料在脉冲电流作用下的裂纹愈合和超细晶化两个现象.有关裂纹愈合的实验研究表明,脉冲电流处理可以使45钢中的裂纹局部出现愈合,愈合是在极短时间内发生的.采用脉冲电流愈合裂纹时,不需要对裂纹的位置、大小、形状进行检测,不改变材料不含裂纹部分的原有组织结构和基本性能.有关晶粒细化的实验研究表明,低碳微合金钢经脉冲电流处理后,试样有效部分的组织可以完全发生细化.晶粒的最终尺寸和脉冲电流的电流密度、试样的加热速度和冷却速度有关.具有α+β′双相结构的H59黄铜粗晶试样经脉冲电流处理后,可以发生固态相变的α相的组织转变成了超细晶组织,而不能发生固态相变的β′相的组织仍然是粗晶组织,这一结果进一步说明脉冲电流作用下的晶粒细化和超细晶化与材料的固态相变密切相关.为验证该文中提出的晶粒细化机制,还研究了脉冲电流快速作用过程中发生扩散相变的可能性和脉冲电流对固态相变过程中形核的影响作用.该文对无固态相变金属材料通过脉冲电流处理实现晶粒细化的方法也进行了探索.该文研究结果表明,脉冲电流技术是一种重要的有发展前景的非平衡处理技术,该技术一是有望发展成为一项新型的可以不改变材料不含裂纹部分原有组织结构和基本性能的裂纹愈合技术;二是可发展成为一项有效的制备致密、无污染、无缺陷和不存在大的内应力的超细晶块体试样的新型方法.