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热处理对泡沫铝合金力学性能及吸能性的影响
  • ISSN号:1002-185X
  • 期刊名称:《稀有金属材料与工程》
  • 时间:0
  • 分类:TB339[一般工业技术—材料科学与工程] O347.3[理学—固体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]太原理工大学,山西太原030024, [2]太原理工大学应用力学研究所,山西太原030024
  • 相关基金:国家自然科学基金重大项目(90205018);太原理工大学青年科技研究项目(200301)
中文摘要:

研究了热处理(T6强化处理及纯时效硬化处理)对渗流法生产的3种开孔泡沫铝合金在动态(~2.1×10^3 s^-1)和准静态(1.0×10^3 s^-1)下的压缩力学性能及能量吸收特性的影响.分别在MTS810材料试验机和分离式Hopkinson压杆(SHPB)上对3种泡沫铝合金材料进行了准静态及动态压缩实验.实验结果表明:与制备态相比,经时效硬化处理及T6强化处理的泡沫Al-Mg-Si合金和泡沫Al-Cu-Mg合金的动、静态压缩强度提高、平台区缩短,在一定应变下单位体积吸收的能量提高,而且均表现出对应变率的敏感性.而热处理对泡沫Al-Mg合金的动、静态压缩性能均没有影响,表明热处理对泡沫金属的作用与构成泡沫的基体金属关系密切,但与对应的实体金属的情况不同.须注意的是泡沫Al-Mg-Si合金和泡沫Al-Cu-Mg合金的纯时效硬化处理,也可以在一定程度上提高其压缩强度及吸能能力,与T6强化处理相比不需要固溶处理,不仅可以降低热处理成本,而且还避免了在水中淬火时对泡孔结构的破坏.实验结果还表明,泡沫Al-Cu-Mg合金的应变率敏感性受热处理路线的影响,而泡沫Al-Mg-Si合金的却不受影响.由于不同合金经相同热处理后会产生不同的沉淀硬化相甚至没有硬化相,因此,可以得出热处理对泡沫金属性能的影响主要取决于制备泡沫的基体金属.

英文摘要:

The effects of heat treatment on the quasi-static (1.0 × 10^-3 s^-1) and dynamic (-2.1 × 10^3 s^-1) compressive properties and energy absorption characteristics have been studied for the open cell Al-Mg-Si, Al-Cu-Mg and Al-Mg alloy foams produced by the infiltrating processes of as-fabricated (F), age-hardened (A) and solution heat treated plus age-hardened (T6). The MTS810 material test system and the split Hopkinson pressure bar (SHPB) device are used for testing during quasi-static and high strain rate compression, respectively. The results showed that the age-hardened Al-Mg-Si and Al-Cu-Mg alloy foams and the T6-strengthened foams exhibited an improved compression strength and a shortened plateau region compared with that of foams in as-fabricated state under quasi-static and high strain rate compressions. The absorbed energy is improved and sensitive to strain rate in both conditions for those foams. It is especially worthy to note that the compressive strength of Al-Mg-Si and Al-Cu-Mg alloy foams can also be improved by the age-hardened treatment without solution treat. Not only the cost of heat treatment can be reduced, but also the cell structure damage of the foams can be avoided during quenching in water without any effects on the properties of Al-Mg alloy foam. The experiment results also showed that the heat treatment routine would influence the strain rate sensitivity of Al-Cu-Mg alloy foam but Al-Mg-Si alloy foam. Since different alloys have different precipitation phases, even no precipitation phase through the same heat treatment routine, it can be concluded that the effects of heat treatment on the properties of metal foams mainly depends on the material from which the foam is made.

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期刊信息
  • 《稀有金属材料与工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会 中国材料研究学会 西北有色金属研究院
  • 主编:张平祥
  • 地址:西安市51号信箱
  • 邮编:710016
  • 邮箱:RMME@c-nin.com
  • 电话:029-86231117
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-185X
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1154/TG
  • 邮发代号:52-172
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国优秀期刊一等奖,中国有色金属工业优秀期刊1等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24715