一种冷变形珠光体钢的电脉冲恢复方法和珠光体钢

本申请涉及高强度金属材料损伤恢复处理，尤其涉及一种冷变形珠光体钢的电脉冲恢复方法和珠光体钢。

背景技术：

1、高碳珠光体钢经多道次冷拔后广泛应用于桥梁缆索、钢丝绳等高强承载线材。冷拔钢丝在后续扭转、捻制或装配过程中会产生附加剪切变形，造成珠光体片层偏转、局部应变不均匀及损伤累积，导致抗拉强度、最大均匀应变和断裂应变降低。

2、目前，生产中通常采用低温热处理等方式改善冷拔钢丝的残余应力状态及力学性能，但现有处理工艺主要针对冷拔过程形成的组织和应力状态，对于后续扭转剪切变形所引起的位错累积、局部应力集中及塑性退化，其改善效果仍较为有限。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请旨在提供一种冷变形珠光体钢的电脉冲恢复方法和珠光体钢，解决现有技术难以兼顾扭转剪切损伤珠光体钢抗拉强度恢复与塑性改善的问题。

2、第一方面，本申请提供了一种冷变形珠光体钢的电脉冲恢复方法，珠光体钢经冷拔后扭转获得，电脉冲恢复方法包括：

3、控制珠光体钢与电脉冲设备之间形成导电回路；

4、对珠光体钢的待处理区域进行第一脉冲处理，使待处理区域的表面温度升高至预设温度，预设温度为290℃～310℃；

5、对经第一脉冲处理的珠光体钢进行冷却处理至环境温度；

6、对珠光体钢的待处理区域进行第二脉冲处理，使待处理区域的表面温度达到预设温度；

7、对经第二脉冲处理的珠光体钢进行冷却处理至环境温度。

8、在一些实施方式中，第一脉冲处理的处理时长t1，第二脉冲处理的处理时长t2，满足，t1≤t2。

9、在一些实施方式中，第一脉冲处理的处理时长t1为25s≤t1≤30s。

10、在一些实施方式中，第二脉冲处理的处理时长t2为30s≤t2≤120s。

11、在一些实施方式中，第二脉冲处理中，待处理区域的表面温度在295℃～305℃范围内保持动态热平衡。

12、在一些实施方式中，第一脉冲处理的电处理参数包括：第一峰值电流密度为800～850a/mm²、第一单脉冲宽度为30μs、第一频率为35hz。

13、在一些实施方式中，第二脉冲处理的电处理参数包括：第二峰值电流密度为800～850a/mm²、第二单脉冲宽度为30μs、第二频率为35hz。

14、在一些实施方式中，第一脉冲处理和第二脉冲处理中至少一者为单向方波脉冲。

15、在一些实施方式中，第一脉冲处理的电处理参数与第二脉冲处理的电处理参数相同。

16、在一些实施方式中，在控制珠光体钢与电脉冲设备之间形成导电回路的步骤之前，电脉冲恢复方法还包括：

17、对珠光体钢进行多级打磨处理和清洗干燥处理。

18、第二方面，本申请提供了一种珠光体钢，采用如上述任一实施方式提供的冷变形珠光体钢的电脉冲恢复方法制备。

19、在一些实施方式中，以质量百分数计，珠光体钢包括c 0.96%、si 1.10%、mn0.60%、cr 0.45%、p 0.01%、s 0.01%、ni 0.18%，余量为fe和不可避免的杂质。

20、与现有技术相比，本申请的有益效果是：

21、本申请提供的电脉冲恢复方法，通过第一脉冲处理激活位错运动并实现初步重排，之后中断高温暴露并锁定重排后的位错组态，接着再次进行第二脉冲处理，在保留第一次脉冲处理位错初步重排的基础上进行二次调控，最终冷却使优化后的微观结构稳定定型，即通过两次脉冲处理之间的间歇冷却，在保留足够脉冲作用次数的同时缩短材料在预设温度附近的连续暴露时间，从而在实现位错结构有效重排和均匀化的前提下，避免渗碳体片层球化和强度损失，兼顾抗拉强度的恢复与塑性的改善。

22、也就是说，冷拔后扭转在珠光体钢中引入了高密度缠结位错和局部应变集中，导致强度与塑性协同下降。本申请通过第一次脉冲处理将材料升温至预设温度，位错团获得热激活能发生解缠和重排，释放局部应力集中，阶段间冷却至环境温度，中断持续高温暴露，避免渗碳体片层球化和过度回复，第二次脉冲处理再次升温至同一预设温度，对剩余位错结构进行进一步均匀化调控，促进位错分布趋于均匀，两次脉冲处理之间插入冷却步骤，使位错重排的有益效果得以分阶段实现，同时控制高温累积效应。

23、本申请提供的电脉冲恢复方法，通过将总脉冲列时间分割为两个阶段并在其间设置冷却步骤，在实现位错团重排和残余应力释放的同时，有效控制了材料在高温区的连续暴露时间，避免渗碳体片层发生显著球化及过度回复导致的强度损失，令扭转剪切损伤珠光体钢的抗拉强度得到恢复，最大均匀应变和断裂应变显著提高，实现了强度与塑性的协同改善。

24、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

1.一种冷变形珠光体钢的电脉冲恢复方法，所述珠光体钢经冷拔后扭转获得，其特征在于，所述冷变形珠光体钢的电脉冲恢复方法包括：

2.根据权利要求1所述的冷变形珠光体钢的电脉冲恢复方法，其特征在于，所述第一脉冲处理的处理时长t1，所述第二脉冲处理的处理时长t2，满足t1≤t2。

3.根据权利要求2所述的冷变形珠光体钢的电脉冲恢复方法，其特征在于，所述第一脉冲处理的处理时长t1为25s≤t1≤30s。

4.根据权利要求2所述的冷变形珠光体钢的电脉冲恢复方法，其特征在于，所述第二脉冲处理的处理时长t2为30s≤t2≤120s。

5.根据权利要求2所述的冷变形珠光体钢的电脉冲恢复方法，其特征在于，所述第二脉冲处理中，所述待处理区域的表面温度在295℃～305℃范围内保持动态热平衡。

6.根据权利要求2所述的冷变形珠光体钢的电脉冲恢复方法，其特征在于，所述第一脉冲处理的电处理参数包括：第一峰值电流密度为800～850a/mm²、第一单脉冲宽度为30μs、第一频率为35hz；和/或，所述第二脉冲处理的电处理参数包括：第二峰值电流密度为800～850a/mm²、第二单脉冲宽度为30μs、第二频率为35hz；和/或，所述第一脉冲处理和所述第二脉冲处理中至少一者为单向方波脉冲。

7.根据权利要求6所述的冷变形珠光体钢的电脉冲恢复方法，其特征在于，所述第一脉冲处理的电处理参数与所述第二脉冲处理的电处理参数相同。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的冷变形珠光体钢的电脉冲恢复方法，其特征在于，在控制所述珠光体钢与电脉冲设备之间形成导电回路的步骤之前，所述冷变形珠光体钢的电脉冲恢复方法还包括：

9.一种珠光体钢，其特征在于，采用如权利要求1至8中任一项所述的冷变形珠光体钢的电脉冲恢复方法制备。

10.根据权利要求9所述的珠光体钢，其特征在于，以质量百分数计，所述珠光体钢包括c 0.96%、si 1.10%、mn 0.60%、cr 0.45%、p 0.01%、s 0.01%、ni 0.18%，余量为fe和不可避免的杂质。