多孔泡沫金屬的成型加工微觀分析圖像顯微鏡
材料在固相線溫度下的行為
固相線溫度附近的材料行為對不同泡沫金屬的成型是很重要的
。
除合金成分外，生產工藝也會影響材料的行為。用粉末致密化
發泡技術生產的材料有表皮層，它會因阻礙爐膛內熱氣體進入泡沫
而阻礙熱量的傳輸。由熔體生產的材料表面大多為開孔，且由于表
面積大，熱量進入材料的速度加快，可較快地達到高溫成型所需的
溫度。
另一個重要的因素是發泡劑。達到固相線溫度以前，金屬泡沫
的孔結構不會出現永久性的變化，但在達到固相線溫度時
因此，高溫成型應在泡沫鋁的固相線溫度以下進行，以避免可
能的孔合并而導致的構件強度降低。
高溫下多孔泡沫金屬的成型
溫度是成型過程中的重要影響因素。對Till。發泡的泡沫鋁結
構件進行成型加工，加工溫度必須保持在固相線溫度以下，以免破
壞孔結構。成型加工過程的主要因素是成型力，在臨界溫度以上加
工，成型過程難以控制，即使很小的成型力也會對多孔結構造成破
壞。因此，溫度的控制相當重要，一方面，必須提高溫度以減小屈
服應力，這有利于成型加工，但另一方面又不能超過固相線溫度。
通過氣體注入法生產的泡沫，通常都使用了顆粒穩定劑，在固
相線溫度以上表現出了不同的行為。顆粒如SiC的存在，提高了泡
沫的黏性，即使在上述溫
度范圍內也可保持結構的穩定(即顆粒有穩定鋁基體和多孔結構的
作用)。在固相線溫度以上，材料開始熔化成半固態，此時溫度的
作用非常明顯，屈服變形力進一步減小。固相線溫度主要取決于泡
沫合金本身。除溫度外，成型時間也是一個重要因素，因為成型過
程和擴散過程與時間有關。成型過程持續越久，最終的彎曲角也越
大。此外，在成型速度較低時，可降低成型偏差，具有良好的可再
現性。
泡沫鋁高溫成型的圖例。泡沫試樣含約15％(wt)SiC顆粒，用氣
體注入法制備獲得。在成型力不變的條件下，將泡沫分別加熱到固
相線以上5℃、10℃和15℃進行彎曲，此時的成型力是彎曲部分的
重力。如圖所見，材料可在孔結構不坍塌的情況下成型，并獲得了
相當大的彎曲角。
非原位氣體發泡泡沫的成型溫度范圍較寬，工藝的適應性較廣
。與Till。發泡材料相比，這種材料很適合于用高溫成型的工藝方
法制備，而Till：發泡材料的成型工藝受到的制約較多。
