多孔泡沫金属的成型加工微观分析图像显微镜

多孔泡沫金属的成型加工微观分析图像显微镜

  材料在固相线温度下的行为
  固相线温度附近的材料行为对不同泡沫金属的成型是很重要的
。
  除合金成分外，生产工艺也会影响材料的行为。用粉末致密化
发泡技术生产的材料有表皮层，它会因阻碍炉膛内热气体进入泡沫
而阻碍热量的传输。由熔体生产的材料表面大多为开孔，且由于表
面积大，热量进入材料的速度加快，可较快地达到高温成型所需的
温度。
  另一个重要的因素是发泡剂。达到固相线温度以前，金属泡沫
的孔结构不会出现永久性的变化，但在达到固相线温度时
  因此，高温成型应在泡沫铝的固相线温度以下进行，以避免可
能的孔合并而导致的构件强度降低。
  高温下多孔泡沫金属的成型
  温度是成型过程中的重要影响因素。对Till。发泡的泡沫铝结
构件进行成型加工，加工温度必须保持在固相线温度以下，以免破
坏孔结构。成型加工过程的主要因素是成型力，在临界温度以上加
工，成型过程难以控制，即使很小的成型力也会对多孔结构造成破
坏。因此，温度的控制相当重要，一方面，必须提高温度以减小屈
服应力，这有利于成型加工，但另一方面又不能超过固相线温度。

  通过气体注入法生产的泡沫，通常都使用了颗粒稳定剂，在固
相线温度以上表现出了不同的行为。颗粒如SiC的存在，提高了泡
沫的黏性，即使在上述温

度范围内也可保持结构的稳定(即颗粒有稳定铝基体和多孔结构的
作用)。在固相线温度以上，材料开始熔化成半固态，此时温度的
作用非常明显，屈服变形力进一步减小。固相线温度主要取决于泡
沫合金本身。除温度外，成型时间也是一个重要因素，因为成型过
程和扩散过程与时间有关。成型过程持续越久，最终的弯曲角也越
大。此外，在成型速度较低时，可降低成型偏差，具有良好的可再
现性。
  泡沫铝高温成型的图例。泡沫试样含约15％(wt)SiC颗粒，用气
体注入法制备获得。在成型力不变的条件下，将泡沫分别加热到固
相线以上5℃、10℃和15℃进行弯曲，此时的成型力是弯曲部分的
重力。如图所见，材料可在孔结构不坍塌的情况下成型，并获得了
相当大的弯曲角。
  非原位气体发泡泡沫的成型温度范围较宽，工艺的适应性较广
。与Till。发泡材料相比，这种材料很适合于用高温成型的工艺方
法制备，而Till：发泡材料的成型工艺受到的制约较多。

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