работе [8] отмечено, что наибольшее число работ связано с ячеисты-
ми металлами и пенометаллами, полученными на основе алюминия
и алюминиевых сплавов. В настоящей статье рассматриваются ме-
ханические и амортизирующие свойства высокопористого ячеистого
алюминия, полученного на основе литейного алюминиевого сплава
АК7 (далее — сплав АК7).
В соответствии с данными работы [9] высокопористым ячеистым
алюминием считается ячеистый алюминий с начальной пористостью
α
0
в диапазоне от 1,2 до 8, а начальная пористость
α
0
определяется от-
ношениемплотности
ρ
материала матрицы к начальной средней плот-
ности
ρ
0
образца. Следует отметить, что ячеистые металлы в отличие
от пенометаллов, могут иметь регулярную структуру, что предопре-
деляет более стабильные механические свойства. Образцы высокопо-
ристого ячеистого алюминия с порами сферической формы заданного
размера (рис. 1) изготовляются литьем по выплавляемым моделям, а
их максимальная пористость ограничивается жидкотекучестью сплава
АК7.
Для статических испытаний на сжатие в условиях одноосного на-
пряженного состояния использовали образцы ячеистого алюминия ци-
линдрической формы с диаметром пор 4 и 6 мм (таблицa) и длиной, ко-
торая отличалась от длины образцов в состоянии поставки (см. рис. 1).
Относительную длину образцов выбирали с учетомрекомендаций ра-
бот [10, 11], а также из условия исключения потери устойчивости
образцов при больших деформациях:
H
0
/D
0
<
0
,
5
(см. таблицу). При
испытаниях регистрировали
F
−
x
диаграмму (сила–перемещение), ис-
пользуя комплекс INSTRON 6027 с максимальной силой 400 кН. Полу-
ченные
F
−
x
диаграммы (в графическом и цифровом вариантах), пе-
рестроенные в диаграммы
σ
−
ε
(напряжение–деформация), позволяют
судить об основных закономерностях процесса уплотнения (рис. 2).
Из анализа диаграмм уплотнения (рис. 2,
а
–
в
) следует, что процесс де-
формирования можно условно разделить на три этапа.
Первый этап сопровождается деформированием перемычек между
порами, находящимися в плоскости приложения нагрузки, и характе-
ризуется линейной или близкой к линейной зависимостью напряжений
Основные характеристики образцов высокопористого ячеистого алюминия
Тип
образца
Диаметр
пор
d
0
,
мм
Диаметр
образца
D
0
,
мм
Относительная
высота образца
H
0
/D
0
Начальная
средняя
плотность
ρ
0
, г/см
3
Начальная
пористость
α
0
I
4
23,4–24,0
0,41–0,44
0,916–1,17 2,31–2,95
II
6
23,2–24,1
0,42–0,43
0,883–1,06 2,55–3,06
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 1 59
