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随着能源危机的日益严峻,环境恶化的不断加剧,人类社会越来越注重轻量化,绿色化制造。作为一种新型的环保材料,镁合金因其密度低、比强度高、减震性好、机加工性能优良、易回收等优点,广泛应用于航空航天、汽车、3C产品等诸多领域。但由于受材料制备、加工技术、抗腐蚀性能等因素的制约,镁合金的发展潜力与实际应用的现状之间存在巨大差异。在此背景下,对镁合金的研究在为拓宽镁的应用市场,缓解能源危机方面有着重要的战略意义。本文利用高能脉冲电流处理20%和60%两种变形量的ZK60镁合金,通过调节电脉冲频率、脉宽、处理时间等实验参数,使变形镁合金在较低温度下发生静态再结晶,并通过表征结果和理论计算两方面对电脉冲处理过程中产生的热效应和非热效应、再结晶过程中的形核与长大以及再结晶机理进行了分析。结果表明,电脉冲处理能够细化变形镁合金的微观组织从而提高其综合力学性能。ZK60镁合金的晶粒尺寸由铸态的150μm细化到4μm,抗拉强度提高了52.3%,伸长率提高了105%,EBSD分析表明处理后的试样织构强度显著减弱。此外,通过理论计算发现,脉冲电流为镁合金的再结晶提供了额外的吉布斯自由能,降低了再结晶形核的能量势垒,提高了再结晶形核率并显著细化再结晶组织。对比实验数据得知,与传统热处理方法相比,电脉冲处理能够在较低的温度下完成再结晶,再结晶晶粒长大趋势较小,从而得到更加细小均匀的显微组织。探究对比了不同变形量的ZK60镁合金在脉冲处理过程中的再结晶形核机理,不同变形量的ZK60镁合金在脉冲处理过程中的形核方式有很大差异。小变形量试样主要在晶界处形核,而原晶粒内部几乎无新晶核出现,主要发生回复,形成较为粗大不均匀的组织;而大变形量试样由于变形均匀,绝大部分区域在脉冲处理初期就形成了大角度晶界,从而发生形核和长大,形成细小均匀的再结晶组织。