多孔CuAlMn形状记忆合金的研究.pdfVIP

474 2009全国粉末冶金学术会议 多孔CuAIMn形状记忆合金的研究 李周①龚深 中南大学，材料学院，长沙，410083 摘要 本文利用热压技术制备出了cu一11．9AI一2．5Mn形状记忆合金多孔材料。通过选择合适的工艺参数， 得到了不同孔隙率，不同孔径，且孔隙分布均匀，三维相互连通的开孔材料。对该合金的力学性能进行了研究，并结合 金相显微镜、扫描电镜分析了样品的微观结构。结果表明，采用热压技术能制备孔隙率及孔结构参数可控的均匀多孔 CuAIMn形状记忆舍金。 关键词 热压；多孔；CuAIMn形状记忆合金；制备 1 引言 近年来，金属多孔材料因为拥有独特的力学、热学、声学及电学性能在学术及工业上都得到了极 大的关注¨。4】。其中，多孔形状记忆合金由于其良好的力学性能，独特的伪弹性及形状和体积记忆效 应”J，而具有广阔的工业应用前景，如在吸能材料等领域∞J。 到目前为止，制备多孔形状记忆合金的方法主要有三种¨。9】：自蔓延燃烧合成法 SHS ，热等静 压法 HIP 以及传统粉末冶金法。但这些方法都有其自身的缺陷，如孔大小不可控、孔隙分布不均、 易产生污染等。 热压是一种制备多孔材料的工艺，能够对孔结构参数 如孔的形状、尺寸、取向分布等 进行准确 控制，且工艺简单¨0|。本文利用热压制备出不同孔大小、不同孔隙率、孔隙分布均匀的Cu一11．9AI一 2．5Mn形状记忆合金多孔材料。 2 实验 2．1样品制备 热压的原材料为Cu一11．9AI一2．5Mn合金粉末及氯化钠粉末。氯化钠粉末的颗粒度由最终所需 多孔材料孔隙大小决定。金属合金粉末的颗粒粒度并没有严格要求，但相对于氯化钠颗粒粒度必须足 够小‘101。 本文采用氩气雾化的方法来制备CuAlMn合金粉末，粉末颗粒近球状、表面光滑，示于图1。筛选 粒径小于75p。m的粉末进行实验。氯化钠则采用工业分析纯粉末 纯度99．0％ ，颗粒大小分别筛分 为：355Ixm～800pzn、8001xm～1000p。m以备选用。 address：lizhou6931@ 163．com 龚深，男，1983年生。在读博士，Tel：+86-731—8830264；E—mailaddress：ok．t1@163．eom 七、*射成型及#它 目1原始CuAIMg聊末STEM图片 目2静Ⅱ工艺流程i意图 将CuAIMn合金粉末与氯化钠粉末分别按照32与3l的质量比配置．加入适量的洒精后，分别 mm的圆柱体石墨磨具中，并在真空 在v型混料机中充分混台30分钟。捏合粉末随后放人内径为35 随炉冷却，此时粉末间将形成烧结颈，金属骨架进一步坚固。最后，热压坯经充分水溶脱盐至恒重郎 得到多孔CuAIMn形状记忆合金。所有样品均从压坯上用电火花线切割切取，井在H：保护下固熔 淬火。 2．2孔隙结构表征 电火花线切割得到长方体样品．经800号金相砂纸稍稍打磨后，用天平测量质量，用千分尺测量 边长井得到体积，从而得到多孔材料密度n。样品孔隙率由公式 I 得到： p％ 1一Pl／p2 ×100％ 1 50g／em3。样品平均孔径用线截取 其中，p：为致密CuAIMn舍金密度，由阿基米德法测量得到，n 7 弦在扫描电镜图片和金相图片上测量”2。依照公式 2 计算。 平均孔径 I．12L／N 2 其中L为线段长度，N为线段上孔的数量。 2．3压缩实验 室温单轴压缩实验在CSS一44100E进行．样品 为15 mm的平行六面体，压缩速度均 mm×7一×7 为Imm／*t】jn。压缩方向平行于压锭的横截面，压缩 实验前所有样