金属空心球复合材料重力铸造工艺研究

作     者：亓昌 杨孟欣 于晨 崔丽萍 杨姝 QI Chang;YANG Mengxin;YU Chen;CUI Liping;YANG Shu

作者机构：大连理工大学汽车工程学院工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学宁波研究院浙江宁波315016 

出 版 物：《中国材料进展》 (Materials China)

年 卷 期：2024年第43卷第5期

页      面：420-428页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国防科技创新特区计划项目(19-H863-03-LZ-001-005-01) 中央高校基本科研业务费专项基金资助项目(DUT20LAB132,DUT21GF203)。 

主　　题：金属空心球复合材料 重力铸造 模具设计 铸造工艺 实验验证 

摘      要：基于对金属空心球复合材料的结构分析,采用金属型重力铸造法制备金属空心球复合材料。介绍了金属空心球复合材料金属型重力铸造工艺流程,并设计了一种成本低廉、简易成型、且能多次使用的金属型模具,且对金属空心球复合材料进行了实验试制及材料验证。结果表明,采用金属型重力铸造法能够制备出孔壁结构完整且孔洞随机分布的金属空心球复合材料,能实现空心球单一设计与梯度设计;金属空心球复合材料基体与空心球壁组织较为致密,且形成了厚度为25~30μm的界面层;金属空心球复合材料的应力-应变曲线具有明显的弹性阶段、塑性平台阶段和致密化阶段,且采用空心球梯度设计的金属空心球复合材料相较于空心球单一设计的金属空心球复合材料,其基本力学性能有明显的提升。最后,与传统的闭孔泡沫铝材料进行了对比分析,金属空心球复合材料整体稳定性更高,吸能效果更强。