开孔泡沫铝制备及其性能研究（十九）

变质处理及热处理对泡沫铝合金压缩性能的影响（8）

结合泡沫ZL101铝合金的W-e、W-o曲线和泡沫ZL101铝合金的I-e、I-o曲线可以发现，对于不同的泡沫ZL101铝合金，当应变量较小时，即泡沫处于弹性变形段时，随着应变量的增加，应力增加迅速，但吸能量增加较为缓慢，理想吸能效率的变化也较小。当泡沫铝合金进入塑性坍塌段，此时随应变的增加，应力增加较为缓慢。在泡沫ZL101铝合金的W-e、W-o曲线上表现为吸能量随着应变或应力的增大而迅速上升，而在沫ZL101铝合金的I-e、I-o曲线上，理想吸能效率在此段出现了峰值。随着应变或应力的进一步增加，当进入致密化段时，随着压缩的继续进行，应力大幅度上升，虽然 W-e、W-o曲线由于应力的迅速增加仍继续上升，但在I-e、I-o曲线上理想吸能效率已经大幅度下降了。

从W-e曲线上可以发现，与未经热处理的泡沫ZL101铝合金相比，在相同的应变量下，经过T6热处理的泡沫ZL101铝合金，具有更加优越的吸能性能，这是由于T6热处理显著提高了泡沫铝合金基体的强度，使泡沫铝合金基体在发生相同压缩应变时能够承载更大的应力，因此吸收的能量也相应增加。除此之外，经B、Ti变质处理后的泡沫ZL101铝合金，在发生相同应变下的能量吸收量也比未经B、Ti变质处理的泡沫ZL101铝合金有明显提高。

从W-o曲线可以发现，吸收相同的能量时，经变质处理与T6热处理共同作用的泡沫ZL101铝合金能够承载的应力最大。可见，经B、Ti变质处理和热处理共同的作用能够更为有效地提高泡沫铝的吸能性能。

从I-e曲线上可以发现，I-e曲线也与应力-应变曲线一样存在着波动特征，其理想吸能效率主要取决于应力-应变曲线的三个特征阶段，即在弹性段，泡沫的理想吸能曲线随着应变的增加而缓慢增加；进入塑性坍塌段，泡沫ZL101铝合金的理想吸能效率起初快速增加，然后也出现类似应力-应变曲线上的平台段，表现在I-o 曲线上为这一区域的曲线聚拢并在波峰处产生强烈的波动，此时泡沫ZL101铝合金的理想吸能效率最高；随着压缩的继续进行，泡沫致密化，理想吸能曲线效率逐渐下降。

经T6处理的泡沫ZL101铝合金在弹性段及塑性坍塌段初期的理想吸能效率高于未经处理的泡沫ZL101铝合金。之后随着应变继续的增加，经T6热处理的泡沫ZL101铝合金的理想吸能效率曲线下降迅速， 且小于未经处理的泡沫ZL101铝合金的理想吸能效率，在I-o曲线上也出现相同现象。

经T6热处理的泡沫ZL101铝合金达到一定应变量时较未经处理的泡沫ZL101铝合金更早地进入致密化段，这是造成T6热处理的泡沫ZL101铝合金在塑性坍塌段之后的理想吸能效率低于未经处理的泡沫ZL101铝合金的理想吸能效率的原因。经B、Ti变质处理和T6热处理共同作用的泡沫ZL101铝合金理想吸能效率与只经B、Ti变质处理或T6 热处理的泡沫ZL101铝合金的理想吸能效率更高，从而说明了经变质处理的泡沫ZL101铝合金热处理后在吸能性能上的优越性。