应变速率对藕状多孔镁平行于气孔方向压缩变形行为与力学性能的影响

刘新华，晏玉平，谢建新

（北京科技大学 新材料技术研究院，北京 100083）

应变速率对藕状多孔镁平行于气孔方向压缩变形行为与力学性能的影响

刘新华，晏玉平，谢建新

（北京科技大学 新材料技术研究院，北京 100083）

采用定向凝固法制备藕状多孔镁，采用GLEEBLE−1500材料模拟实验机和直撞式霍普金森压杆（SHPB）实验设备，在10-3～1650 s−1的应变速率范围内，沿平行于气孔方向进行压缩变形实验，研究应变速率对藕状多孔镁压缩变形行为和力学性能的影响及影响机理。结果表明：藕状多孔镁沿平行于气孔方向的压缩变形过程主要包含线弹性变形阶段、局部坍塌变形阶段、低应力平台变形阶段和密实化阶段4个阶段，其中平台变形阶段较宽（应变在0.2～0.7之间）。平行于气孔方向压缩时，应变速率对藕状多孔镁的变形行为影响显著，在应变速率ε.＜60 s−1条件下变形时，主要以孔壁首先发生局部剪切断裂，然后孔壁向孔隙内塌陷的方式变形，而在较高应变速率ε.=450～1650 s−1条件下变形时，主要以孔壁首先发生整体偏转，然后产生弯曲折断的方式变形；应变速率对藕状多孔镁的坍塌应力和平台应力有较明显的影响，其影响机制主要是由于不同应变速率时孔壁的变形方式发生变化，而受冲击波效应的影响不明显。

藕状多孔镁；应变速率；变形行为；力学性能；变形机制

多孔金属是一类新型的工程材料，具有密度低、压缩应力平台较宽、表面积大、渗透性好等特殊性能［1−3］。特别是低密度和独特的压缩应力响应特性，使多孔金属可作为轻量化、能量吸收和安全防护材料广泛用于交通工具、航空航天、军事装备等高技术领域。……