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開孔泡沫鋁制備及其性能研究（十九）

變質處理及熱處理對泡沫鋁合金壓縮性能的影響（8）

結合泡沫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，當應變量較小時，即泡沫處于彈性變形段時，隨著應變量的增加，應力增加迅速，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，此時隨應變的增加，應力增加較為緩慢。在泡沫ZL101鋁合金的W-e、W-o曲線上表現(xiàn)為吸能量隨著應變或應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。隨著應變或應力的進一步增加，當進入致密化段時，隨著壓縮的繼續(xù)進行，應力大幅度上升，雖然 W-e、W-o曲線由于應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。

從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)生相同壓縮應變時能夠承載更大的應力，因此吸收的能量也相應增加。除此之外，經(jīng)B、Ti變質處理后的泡沫ZL101鋁合金，在發(fā)生相同應變下的能量吸收量也比未經(jīng)B、Ti變質處理的泡沫ZL101鋁合金有明顯提高。

從W-o曲線可以發(fā)現(xiàn)，吸收相同的能量時，經(jīng)變質處理與T6熱處理共同作用的泡沫ZL101鋁合金能夠承載的應力最大?？梢姡?jīng)B、Ti變質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。

從I-e曲線上可以發(fā)現(xiàn)，I-e曲線也與應力-應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力-應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)類似應力-應變曲線上的平臺段，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)變質處理的泡沫ZL101鋁合金熱處理后在吸能性能上的優(yōu)越性。