[发明专利]一种实时反馈时效性能的电流辅助时效处理方法及装置

说明书

本发明公开了一种实时反馈时效性能的电流辅助时效处理方法，包括以下步骤：在时效处理过程中，当采用恒压电源时，设定预定电压值，如果导线中的电流无变化或者未增大到预定电流值，调整电源电压、频率以改善时效效率；当采用恒流电源时，设定预定电压值，如果待处理的金属板带线两端的电压无变化或者未下降到预定电压值，调整电流有效值、频率、峰值从而改善时效效率。处理过程采用的装置包括电流传感器、示波器、电压测量设备、热电偶、电源，电源与待处理的金属板带线连接，示波器与电流传感器电连接；热电偶与金属板带线连接；电压测量设备与金属板带线两端连接。本发明可实时监控电压或电流变化，判定电阻变化进而优化时效电流参数。

技术领域

本发明属于金属时效处理技术领域，具体涉及一种实时反馈时效性能的电流辅助时效处理方法及装置。

背景技术

对于时效强化合金，特别是对于金属板带材较长时间的时效热处理，无疑会增加金属材料的生产成本。将电流特别是脉冲电流应用于金属板带的直接时效处理，利用电流可降低析出相形核的自由能，可提高时效效率。采用脉冲电流处理固溶态Cu-3.2Ni-0.75Si，经过脉冲电流密度j＝1.34×10⁴A/cm²时效处理后，时效时间缩短为500s后，合金的电导率为33.6％IACS、显微硬度为245HV(《电脉冲时效对Cu-Ni-Si合金组织和性能的影响》[J].刘素芹,黄金亮,刘平等.河南科技大学学报:自然科学版,2003(03):4-6.)。使用电流进行时效处理时，因可调节参数有电压、电流有效值、峰值、频率以及电流电阻热产生的温度、处理时间，使得可调参数较多，无法较快的优化电流时效工艺。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种能够提高时效效率的实时反馈时效性能的电流辅助时效处理方法及装置。

本发明采用以下技术方案：

一种实时反馈时效性能的电流辅助时效处理方法，包括以下步骤：当在电流处理过程中采用恒压电源时，设定预定电压值，检测导线中的电流，时效过程中电阻下降则电流增大，如果导线中的电流无变化或者未增大到预定电流值，以5％～30％的幅度逐步增加电源电压、频率从而改善时效效率；当在电流处理过程中采用恒流电源时，设定预定电流值，检测待处理的金属板带线两端的电压，根据电压的变化监测时效样品的电阻变化，当电压出现明显下降时，说明电阻下降，如果待处理的金属板带线两端的电压无变化或者未下降到预定电压值，以5％～30％的幅度逐步增加电流有效值、频率、峰值从而改善时效效率。本发明方法通过观察处理样品的两端电压与通过的电流的变化，并采用已经经过传统时效处理的相同尺寸的样品在相同条件实验所得其电压值、电流值作为达到100％时效性能作为参考值，来判断最终时效效果。

进一步地，当采用恒压电源时，对于金属板带线时效处理的电流目标值，参考已经时效处理且相同尺寸的金属板带线在相同电压处理下的电流值。

进一步地，当采用恒流电源时，对于金属板带线时效处理的电压目标值，参考已经时效处理且相同尺寸的金属板带线在相同电流处理下的电压值。

本发明方法使用可恒压或者恒流控制的电源，在对金属电流时效处理时，使用相应电压测量设备、电流测量仪器等测量处理样品的电压与电流。通过时效过程电压、电流的变化，判定电阻的变化从而判定时效处理阶段。

一种基于上述的实时反馈时效性能的电流辅助时效处理方法使用的装置，所述装置包括电流传感器(1)、示波器(2)、电压测量设备(3)、热电偶(4)、电源(5)，电源(5)的正极与待处理的金属板带线(6)的一端通过第一导线(7)连接，电源(5)的负极与待处理的金属板带线(6)的另一端通过第二导线(8)连接，电流传感器(1)与第二导线(8)连接，示波器(2)与电流传感器(1)电连接；热电偶(4)与待处理的金属板带线(6)连接；电压测量设备(3)的一端与第一导线(7)连接，电压测量设备(3)的另一端与第二导线(8)连接，电压测量设备(3)与待处理的金属板带线(6)并联。