含锌镁合金的组织和缓冲击性能研究.pdfVIP

． ————一 三銎筻!笪壁鐾童全塑塑堡墨堡、冲鱼丝!!堕窒 含锌镁合金的组织及缓冲击性能研究 王玲 南京信息工程学院物理系，南京210044 摘要：本文研究了镁基多孔泡沫复合材料用含锌(znlOwt％=合金基体组织及冲击性能。 关键词：镁泡沫复合材料基体组织性能 l，前言 泡沫金属的研究始于上个世纪40年代末期，由于最先的工艺控制很困难，限制了泡沫金属的 发展。随着新的制备方法不断涌现和控制技术的日益完善，泡沫金属在国外迈十几年内有了新的 发展。泡沫金属以其独特的结构而具有许多优异的性能，兼有结构材料和功能材料的特点，作为 结为材料，它具有轻质和高比强度的特点；作为功能材料，它同时具备吸声、隔声、隔热，散热、 阻燃、减振、阻尼、吸收冲击能、电磁屏蔽等多种物理性能，可广泛应用于许多领域。但是目前， 对泡沫金属的研究主要集中在镍、铝合金等方面，对更轻的镁研究较少。本文拟就镁合金泡沫复 合材料的基体组织及冲击性能进行讨论。 2．泡沫镁材料的基体合金试样熔制及基体组织 实验所用原材料采用纯镁及纯锌。选择了两种Mg-Zn合金，一种为含ZnSwt％的镁合金，另 的镁合金的组织要比Zn5wt％的镁合金的组织细密。 (b)禽ln{6盹ilr衡镶台金 圈1禽zn镁合金的组织 3基体合金的冲击功 图2为冲击试样的尺寸。图3为冲断的冲击试样及浇注试样时的冒口。冲击试验结果表明， 分接近。 3．泡沫材料的基体合金动态性能 动态应力一应变曲线由SHPB技术得到。图3为试样的形貌。SltPB技术是基于弹性脉冲在圆 杆中传播的初等理论而发展起来的实验技术。是目前测量材料在高应变率(102—104s。)下动态应 ——． 墨±三旦全垦塑旦堂查垒坚堡兰叁 由四条线挂咸水平状，这些线右在垂直面内摆动。在杆的一端接一个称为测时器的短柱体，杆的 图2冲断的冲击试样及浇注试样时的胃口 另一端称为打击端，承受炸药爆炸或子弹打击造成的瞬时压力脉冲。测时器和杆的直径相同，并 用同种材料制成。测时器和杆的接触面处磨得很平，涂以少许机油，可使压力脉冲通过接触面时 不受影响，但几乎不能承受拉力。这样当压力脉冲在测时器自由端反射为拉伸脉冲，此时拉伸脉 冲与入射压力脉冲后续部分迭加在接触面处造成净拉力时，测时器将携带着陷入其中的动量而飞 离。测时器的动量可由接受测时器的弹道摆来测得，商留在杆内的动量则可由杆的摆动振幅来测 定。当测时器长度等于或大于压力脉冲长度一半时，压力脉冲的动量将全部陷入测时器中，测时 器飞离后杆将保持不动。因此变化测时器的长度，求得测时器飞离而杆能保持静止的最小长度k， 就可以求得压力脉冲长度五=2f0或压力脉冲持续时间％。在实验中如采用一系列不同长度的测时 器，利用动量对应于压力时程曲线下的面积关系，就可以大致估计出压力。该装置设备简单，能 较好地给出脉搏冲持续时间和压力峰值，但不能准确地给出压力脉冲的真实波形，此外，杆与测 时器之间的衔接力也影响着实验的精度。 图3为含7_z15wt％的镁合金的动态应力一应变曲线。由图中看出，随着应力的增加，应变增大， 且振动幅度较大。由图中看出，两种合金均随着应力的增加，应变增大。由图3(b)看，在应变 大于o．005后，应力不蒋濑夫。曲线变化较平缓。而由图3(a)看，摩鹰变小于0．025范围，应 力和应变直线变化。说唠，禽勖羹不同，镁合金的缝冲性能不同，由骐上分析看出，材料的冲 击功不足以说明材料的缓冲镶能。 (a)含ZnStCc％r的镁合金 (b)含znlO毗％的攥台金 圈3含zn镁台盒第一次冲击的动态应力一应变曲线 4．结论 不同含锌量的镁合金基体材料具有不同的缓冲性能。材料的冲击功不足以说明材料的缓冲性 能。 参考文献 【1]赵浩峰，池成忠．镁合金及其复合材料，北京：中国科学技术出版社，2002 王玲等：含锌镁合金的组织及缓冲击性能研究 王玲(1957一)，女(汉族)，四川人，南京信息工程大学物