泡沫钢的制备及压缩吸能特性

为制备高强轻质泡沫钢吸能材料,本文以430L不锈钢粉为原料、CaCl₂为造孔剂,采用粉末冶金烧结-溶解法制备了孔隙率为64%~80%,孔径1~4 mm的泡沫钢.利用SEM和XRD对试样进行微观组织结构分析,并对试样进行轴向准静态压缩测试,分析讨论了孔隙率和孔形对泡沫钢压缩变形行为和吸能特性的影响,以及变形过程中孔结构变形和坍塌机理.研究表明：泡沫钢孔结构呈近球形且分布均匀,孔之间通过孔壁上的微孔形成有效连通.在压缩变形过程中,变形区首先发生在孔形不规则且孔壁较薄处,后诱发周围孔变形并形成多个变形带.泡沫钢试样压缩屈服平台应力随着孔隙率的增加而减小,当孔隙率为64.81%~78.82%时,其对应的屈服平台应力为59.37~17.04 MPa.在孔隙率相同的条件下,孔形为近球形的泡沫试样,其屈服平台应力远高于孔形不规则的试样.当应变量为40%时,孔隙率为64.81%~78.82%的泡沫钢,其单位体积的能量吸收值为23.92~7.32 MJ/m³,约为泡沫铝的5~7倍.4种不同孔隙率泡沫钢样品的理想吸能效率(I)均达0.85以上,表明泡沫钢可以作为一种理想的吸能材料.     

多孔蒙乃尔合金的制备及其结构特性

为了制备蒙乃尔合金多孔材料，本文以蒙乃尔粉为原料，以K2CO3为造孔剂，采用烧结-溶解法制备了不同孔隙率的蒙乃尔合金多孔试样。研究了造孔剂体积分数、压坯压力和烧结温度对试样孔隙率、孔径和透气度的影响。实验结果表明，当造孔剂的体积分数在20%~ 40%之间时，制备的样品孔隙率为31%~46%。当压坯压力在200~400MPa范围时，随压力的增大试样的孔隙率、孔径和透气度均减小；当烧结温度在850~1000℃范围时，随烧结温度升高，孔径和透气度先增大后缓慢降低，在950℃达到峰值。当造孔剂体积分数为30%，压制压力为200MPa，烧结温度950℃时，所制备的蒙乃尔多孔材料孔隙率为37%，最大孔径为21.5μm，透气度为76.77 m3/(h?kPa?m2)。