1.1.2 电效应在金属加工中的应用

自电塑性效应被世人发现后，来自前苏联和美国的学者分别从现实层面和理论层面研究了金属材料上的电塑性效应和脉冲电流之间的关系。对微观组织结构和性能的影响进行了大量的实验论证、有了较为完善的系统研究，发现在大部分金属及合金中都有着明显的电塑性效应存在，且通以脉冲电流会使金属材料的塑性有显著的提升。以Zhao为首等研究人员于北京航空制造工程研究所采取白阻加热的方法，以Ti6A14V合金为主要研究对象进行了压缩试验，通电流的试样与不通电流的原始试样相比较，通入电流后的试样屈服强度和抗压强度随电压增大都有明显的下降趋势，使得压缩率提高，且当电压增大时，变化幅度也会相应变大[ ][ ]。以田昊洋为首的学者们专门对AZ31镁合金电塑性拉拔成形进行研究,研究表明,当脉冲电流介入拉拔过程后，试样的抗拉强度有明显下降,延展率相较于不通电试样有明显升高, 塑性有了大幅度提升，试样的成形性能有所改善。

1.2 金属的织构和取向

1.2.1 织构的概念

单晶体在力学、电磁学、等不同领域不同层次的物理学科，性能有着明显不同，此类情况被称之为各向异性。大量单晶的堆积会形成多晶体，如果大量晶粒出现完全不规则排列，且统计数据呈现均匀分布，尽管方向不一致，但仍会出现方向概率相同的情况[ ]。这就是各向同性。但是在单晶体形成多晶体的过程中，由于受到的各种的外界因素干扰，或是形成多晶体后由于加工手段不同，加工顺序不同，导致多晶体中各晶粒会靠着一些方向进行排列，显示出数量上不一致，且呈现统计的不均匀分布，从而特定方向上出现聚集排列现象，而此类方向上的取向几率就会有所大增，这就是择优取向。因为聚集排列状态结构与织状物相似又被称织构[ ]。

1.2.2 织构的分类

经过塑性变形后的金属便会有形变织构存在，因为塑性变形中晶粒通常会沿着原子内最密集的晶面进行滑移。在滑移过程中，晶体与其滑移面都会一同发生转动，导致多晶体中晶粒方位呈现有序化。形变织构内部又被细划分两种织构：一，纤维织构，二，板织构。

（1）纤维织构（丝织构）

金属材料的内部晶粒的择优取向平行于（或等于）在一定的晶体方向上的股轴的方向。如果具有丝织构的颗粒在线轴周围具有旋转对称性，那么在纤维轴周围的晶粒的所有取向的概率相等。丝织构在棒材中的空间位置见图1。

图1 (a) 丝织构棒材中大部分晶粒方向图 (b) 丝织构的横断面放大图

（2）板织构

轧制时，当板材的厚度渐小时，长度会不断延伸，多数晶粒在倾向于以某一晶向<uvw>平行于加工样特定外观方向外，同时，在平行于加工样品（板表面）的特定外观平面的晶面（HKL）上，这种择优取向称为板织构。通常用(hkl)[uvw]用来描述晶粒漫散程度。轧板中的板织构如图2所示，板材外形相对取向见图3。

（3）再结晶织构

金属冷变形完成后，其变形金属内保存了一定的储存能，此种能量便是再结晶的驱动力[ ]。冷变形金属在高位错密度及其他缺陷密度作用下会进入不稳定状态，而后的加热过程中便会发生再结晶过程。再结晶过程中，最先发现的是形变基体内出现的细小尺寸晶粒，此些晶粒会渐渐向变形基体中生长，直至细小晶粒与变形组织相互接触并发生取代，直至完全取代后形成再结晶织构。当再结晶过程结束时仍存在的择优取向被称为再结晶织构。由于原始金属条件不同或加工工艺不同，实际再结晶组织和理论再结晶组织有不同程度的取向偏差。通常，有较大塑性变形量的铝合金便会含有再结晶织构，此织构中又主要分为立方织{100}<001>和R织构。