Cu-20Ni-20Mn合金由于其良好的物理、機(jī)械性能和耐腐蝕，廣泛應(yīng)用于航空航天和采礦領(lǐng)域。然而，鑄態(tài)Cu-20Ni-20Mn合金的微觀結(jié)構(gòu)為粗大樹枝晶，這極大地影響了合金的綜合性能。此外，Cu-20Ni-20Mn合金晶界反應(yīng)的活化能為晶內(nèi)反應(yīng)的60%，時(shí)效過程中θ-MnNi相的不連續(xù)析出較為顯著。因此，雖然合金在時(shí)效后強(qiáng)度顯著提高，但其延展性較差，實(shí)際應(yīng)用時(shí)容易發(fā)生脆性斷裂。現(xiàn)有研究證實(shí)，高溫時(shí)效（>673 K）可以抑制θ-MnNi相的不連續(xù)析出，還有研究表明變形可以抑制不連續(xù)析出，促進(jìn)合金中θ-MnNi相的均勻分布。研究人員近年來(lái)對(duì)Cu-20Ni-20Mn合金經(jīng)過高溫時(shí)效處理后的變形力學(xué)性能進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)采用變形和高溫時(shí)效處理相結(jié)合，很難同時(shí)提高合金的抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率。電脈沖處理（EPT）是一種能夠同時(shí)提高強(qiáng)度和延展性的有效方法，但是EPT用于Cu-20Ni-20Mn合金的研究較少。

本研究通過感應(yīng)熔煉制備Cu-20Ni-20Mn合金錠，均質(zhì)處理為520℃×50min（水淬），而后將鑄錠在900℃下加熱2h，進(jìn)行擠壓（擠壓比9:1），擠壓后進(jìn)行變形率80%的冷軋，得到厚度3mm板材，在430℃時(shí)效72h空冷，得到形變時(shí)效合金。電脈沖處理頻率250-350Hz，電流密度范圍9.8-12.4A/mm²，處理時(shí)間為150s，溫度范圍479-695℃。

研究發(fā)現(xiàn)，形變時(shí)效Cu-20Ni-20Mn合金微觀組織主要由嚴(yán)重拉長(zhǎng)的變形晶粒組成，經(jīng)過9.8A/mm²和10.0A/mm²電流密度的EPT后，微觀結(jié)構(gòu)未發(fā)現(xiàn)明顯的新晶粒。隨著電流密度的增加，組織中等軸晶比例增加，當(dāng)電流密度達(dá)到11.6A/mm²時(shí)出現(xiàn)完整的等軸晶粒，電流密度繼續(xù)增加，等軸晶粒逐漸粗化，與傳統(tǒng)熱處理相比，EPT加速了形變時(shí)效Cu-20Ni-20Mn合金的微觀組織演化。EPT的熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)明顯引發(fā)了回復(fù)和再結(jié)晶，一方面合金在嚴(yán)重塑性變形過程中產(chǎn)生了高密度位錯(cuò)纏結(jié)，由于位錯(cuò)纏結(jié)的阻力大于Cu基體，電子通過位錯(cuò)纏結(jié)消耗的電能高于Cu基體消耗的電能。這部分電能被轉(zhuǎn)化為焦耳熱來(lái)加熱位錯(cuò)纏結(jié)，焦耳熱效應(yīng)導(dǎo)致合金中發(fā)生了位錯(cuò)湮滅和形成亞晶粒，在EPT過程中，位錯(cuò)密度降低，亞晶界通過亞晶粒的合并或遷移轉(zhuǎn)變?yōu)榇蠼嵌染Ы纾纬闪嗽俳Y(jié)晶的形核位點(diǎn)；另一方面，合金內(nèi)大量的高動(dòng)量電子形成了電子風(fēng)，這在一定程度上對(duì)促進(jìn)合金的回復(fù)和再結(jié)晶過程有關(guān)鍵作用。

總之，本文通過EPT得到了細(xì)小的再結(jié)晶晶粒、降低了位錯(cuò)密度、使θ-MnNi相局部均勻分布，同時(shí)增強(qiáng)了Cu-20Ni-20Mn合金的強(qiáng)度和延性。形變時(shí)效合金的抗拉強(qiáng)度為942 MPa，延伸率為1.4%，形變時(shí)效Cu-20Ni-20Mn合金在10.7A/mm²電流處理后的抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率分別提高到950 MPa和11.3%，合金的脆性斷裂演變?yōu)檠有詳嗔选１狙芯筷U明了EPT對(duì)組織的影響，證實(shí)了提高強(qiáng)度和延展性的有效作用。