铜基多孔形状记忆合金的制备与性能研究

摘要

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0.2～4 mm。而多孔CuAlMn形状记忆合金孔隙率范围为50～72%，孔径范围为0.2～2 mm。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。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

第二章实验材料、方法及设备

第三章多孔铜的烧结-脱溶法制备及其压缩吸能特性

第四章多孔CuAlMn 合金的形貌、组织及性能分析

第五章固溶处理对多孔CuAlMn 形状记忆合金组织、性能的影响

第六章结论

参考文献

攻读学位期间取得的相关研究成果

致谢