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    開孔泡沫鋁制備及其性能研究(十九)

    日期:24-08-21     時間:10:14 來源: 益榮金屬

    開孔泡沫鋁制備及其性能研究(十九)

    變質(zhì)處理及熱處理對泡沫鋁合金壓縮性能的影響(8

    結(jié)合泡沫ZL101鋁合金的W-e、W-o曲線和泡沫ZL101鋁合金的I-e、I-o曲線可以發(fā)現(xiàn),對于不同的泡沫ZL101鋁合金,當應(yīng)變量較小時,即泡沫處于彈性變形段時,隨著應(yīng)變量的增加,應(yīng)力增加迅速,但吸能量增加較為緩慢,理想吸能效率的變化也較小。當泡沫鋁合金進入塑性坍塌段,此時隨應(yīng)變的增加,應(yīng)力增加較為緩慢。在泡沫ZL101鋁合金的W-e、W-o曲線上表現(xiàn)為吸能量隨著應(yīng)變或應(yīng)力的增大而迅速上升,而在沫ZL101鋁合金的I-e、I-o曲線上,理想吸能效率在此段出現(xiàn)了峰值。隨著應(yīng)變或應(yīng)力的進一步增加,當進入致密化段時,隨著壓縮的繼續(xù)進行,應(yīng)力大幅度上升,雖然 W-e、W-o曲線由于應(yīng)力的迅速增加仍繼續(xù)上升,但在I-e、I-o曲線上理想吸能效率已經(jīng)大幅度下降了。

    W-e曲線上可以發(fā)現(xiàn),與未經(jīng)熱處理的泡沫ZL101鋁合金相比,在相同的應(yīng)變量下,經(jīng)過T6熱處理的泡沫ZL101鋁合金,具有更加優(yōu)越的吸能性能,這是由于T6熱處理顯著提高了泡沫鋁合金基體的強度,使泡沫鋁合金基體在發(fā)生相同壓縮應(yīng)變時能夠承載更大的應(yīng)力,因此吸收的能量也相應(yīng)增加。除此之外,經(jīng)B、Ti變質(zhì)處理后的泡沫ZL101鋁合金,在發(fā)生相同應(yīng)變下的能量吸收量也比未經(jīng)B、Ti變質(zhì)處理的泡沫ZL101鋁合金有明顯提高。

    W-o曲線可以發(fā)現(xiàn),吸收相同的能量時,經(jīng)變質(zhì)處理與T6熱處理共同作用的泡沫ZL101鋁合金能夠承載的應(yīng)力最大??梢?,經(jīng)B、Ti變質(zhì)處理和熱處理共同的作用能夠更為有效地提高泡沫鋁的吸能性能。

    I-e曲線上可以發(fā)現(xiàn),I-e曲線也與應(yīng)力-應(yīng)變曲線一樣存在著波動特征,其理想吸能效率主要取決于應(yīng)力-應(yīng)變曲線的三個特征階段,即在彈性段,泡沫的理想吸能曲線隨著應(yīng)變的增加而緩慢增加;進入塑性坍塌段,泡沫ZL101鋁合金的理想吸能效率起初快速增加,然后也出現(xiàn)類似應(yīng)力-應(yīng)變曲線上的平臺段,表現(xiàn)在I-o 曲線上為這一區(qū)域的曲線聚攏并在波峰處產(chǎn)生強烈的波動,此時泡沫ZL101鋁合金的理想吸能效率最高;隨著壓縮的繼續(xù)進行,泡沫致密化,理想吸能曲線效率逐漸下降。

    經(jīng)T6處理的泡沫ZL101鋁合金在彈性段及塑性坍塌段初期的理想吸能效率高于未經(jīng)處理的泡沫ZL101鋁合金。之后隨著應(yīng)變繼續(xù)的增加,經(jīng)T6熱處理的泡沫ZL101鋁合金的理想吸能效率曲線下降迅速, 且小于未經(jīng)處理的泡沫ZL101鋁合金的理想吸能效率,在I-o曲線上也出現(xiàn)相同現(xiàn)象。

    經(jīng)T6熱處理的泡沫ZL101鋁合金達到一定應(yīng)變量時較未經(jīng)處理的泡沫ZL101鋁合金更早地進入致密化段,這是造成T6熱處理的泡沫ZL101鋁合金在塑性坍塌段之后的理想吸能效率低于未經(jīng)處理的泡沫ZL101鋁合金的理想吸能效率的原因。經(jīng)B、Ti變質(zhì)處理和T6熱處理共同作用的泡沫ZL101鋁合金理想吸能效率與只經(jīng)B、Ti變質(zhì)處理或T6 熱處理的泡沫ZL101鋁合金的理想吸能效率更高,從而說明了經(jīng)變質(zhì)處理的泡沫ZL101鋁合金熱處理后在吸能性能上的優(yōu)越性。

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