铜基多孔形状记忆合金的制备与性能研究

• 作 者: 李诺
• 出 处: 河北工业大学
• 发表日期: 2011年01期
• 关键词: 多孔形状记忆合金 烧结-脱溶 阻尼性能 压缩性能

振动、噪音污染已严重影响人们的生活,从而引起了国内外学者对阻尼合金研究的广泛关注。在众多的高阻尼合金中,铜基形状记忆合金具有其独特优势。近年来,除利用材料的本征阻尼外,多孔的方式被证明是提高材料阻尼性能的有效途径。本研究拟通过多孔的途径进一步提高铜基形状记忆合金的阻尼性能,在探索制备工艺的基础上,对材料的阻尼性能进行初步研究。本文采用烧结-脱溶工艺以NaCl颗粒为造孔剂成功制备了孔隙率、孔径可控的多孔铜及多孔CuAlMn形状记忆合金样品,并对材料进行了宏、微观形貌观察、物相分析、显微组织分析、压缩吸能及阻尼性能分析。结果表明:1.所制得多孔铜孔隙率范围为50～85%,孔径范围为0.2～4mm。而多孔CuAlMn形状记忆合金孔隙率范围为50～72%,孔径范围为0.2～2mm。多孔材料均为三维贯通网络结构,基体中孔洞分布均匀,孔的形貌及大小均与NaCl颗粒相似。2.多孔铜准静态压缩应力-应变曲线具有明显的弹性区、平台区和致密区三个区域。随孔隙率提高应力-应变曲线降低,其中弹性区缩短而平台区增长,致密化起点应变增加。压缩变形速率对应力-应变曲线影响不大。随孔隙率的增加,多孔铜样品的吸能本领降低,而吸能效率提高。3.多孔样品断口分析结果表明,多孔铜为典型韧性断裂,而多孔CuAlMn形状记忆合金炉冷状态为脆性断裂,经固溶、淬火处理后为脆性/韧性混合型断裂。4.多孔CuAlMn形状记忆合金的低频阻尼行为研究表明,与致密合金相比,多孔合金的阻尼能力获得了大幅度提高。多孔CuAlMn形状记忆合金的准静态压缩应力-应变曲线与一般多孔金属相似,也由线弹性区、平台区和致密区三个区域组成。但炉冷样品的压缩应力-应变曲线的平台区呈锯齿状,呈脆性多孔材料特征;而固溶淬火处理后样品的压缩应力-应变曲线降低、平台区延长,呈韧性多孔材料特征。