钪锆元素增强泡沫铝合金的压缩和吸能性能

采用熔体发泡法制备孔隙率为71.5%~72.5%、孔结构均匀的泡沫Al-0.2Sc-0.17Zr合金。研究孔结构、胞壁显微组织以及等时时效对其压缩和能量吸收性能的影响。结果表明：泡沫铝合金的孔径约为1 mm，且多呈球形；初生Al3（Zr，Sc，Ti）相具有层状结构，并能有效细化铸态晶粒（尺寸约为50 μm）；在200~600 ℃等时时效过程中，泡沫试样的压缩性能随温度升高呈现先升高后下降的趋势，325和425 ℃分别表现出由Sc和Zr大量析出引起的两个明显的强度峰；时效至425 ℃时试样的能量吸收能力最强，且峰值时效附近的试样能量吸收效率均得到提高，高效阶段更持久；TEM实验结果表明，时效至425 ℃的泡沫铝试样胞壁中弥散分布着大量细小、共格的二次Al3（Sc，Zr，Ti）相，其粒径为2.1~4.1 nm，这些相能钉扎晶界，阻碍位错运动，因而能显著提高泡沫铝合金的压缩和吸能性能。