规则多孔Cu-Cr合金的制备及其压缩特性

采用金属-气体共晶定向凝固技术,在氢气压力为0.6 MPa,保温温度为1250℃的条件下制备出了直径为Ф100 mm,高度为170 mm的规则多孔Cu-xCr(x=0,0.3,0.8,1.3(%,质量分数))合金试样。结果表明,凝固高度对气孔率没有影响,但是随着凝固高度的增加,试样的平均气孔直径不断变大,这是因为随着固/液界面逐渐远离水冷结晶器,导致凝固界面的移动速率变慢。随着Cr含量的增加,试样的气孔率增大,而平均气孔直径先增大后减小,其原因是Cr的加入改变了凝固界面处固液二相区的宽度,导致基体与气孔的协同生长行为发生了相应的变化。规则多孔纯Cu及Cu-Cr合金的应力-应变曲线均由弹性变形阶段、屈服平台阶段以及密实化阶段3部分组成,由于Cr的加入能够显著提高金属基体强度,使得规则多孔Cu-Cr合金的压缩性能明显优于多孔纯Cu。与规则多孔纯Cu相比,多孔Cu-Cr合金的应力-应变曲线向上发生了偏移,且偏移量随着Cr含量的增加而增大,但是Cr的加入会使应力-应变曲线的密实化开始应变值变小,应力平台阶段的长度变短,从而导致多孔材料的吸收能降低。