[发明专利]基于单一直径高强度金属球的轻量化金属多孔材料强化方法

摘要

本发明公开了一种基于单一直径高强度金属球的轻量化金属多孔材料强化方法，利用单一直径的高强度金属球填充金属多孔材料内部和外部空间，通过挤压金属球，使金属多孔材料局部受到挤压，进而使金属多孔材料组织更加细化和致密，从而提升其力学性能。

主权项

1.一种基于单一直径高强度金属球的轻量化金属多孔材料强化方法，其特征在于：利用单一直径的高强度金属球填充金属多孔材料内部和外部空间，通过模具挤压金属球，使金属多孔材料局部受到挤压，进而使金属多孔材料组织更加细化和致密，从而提升其力学性能，包括以下步骤：(1)使用金属多孔材料，其中孔径≥1.5mm，杆径≥0.5mm，同时，孔径与杆径的比例≥3；(2)将金属多孔材料放入压缩模具内，压缩模具的内壁与金属多孔材料的距离大于等于金属多孔材料杆径的1.5倍；(3)振动所述压缩模具的同时填充单一直径的高强度金属球，其中高强度金属球硬度为金属多孔材料硬度的2倍以上，高强度金属球的直径为金属多孔材料杆径的0.5～1.5倍，金属多孔材料的四周必须均被高强度金属球包围，保证金属多孔材料不与压缩模具和压头直接接触；(4)采用与压缩模具相配合的压头，压头与模具间的距离小于高强度金属球直径的0.5倍，使得高强度金属球不会从压缩模具与压头间的缝隙溢出；(5)以0.1～0.5mm/s的速度向下进行压缩，使压缩模具内的压缩强度为金属多孔材料所用基体金属材料屈服强度的0.1～0.5倍，该压缩强度为压力/模具内的横截面积，并保压10秒～30秒，使高强度金属球填充到金属多孔材料的内部空间；(6)以0.1～3mm/s的速度向下进行压缩，压缩模具内的压缩强度大于金属多孔材料所用基体金属材料的屈服强度，保压30秒～60秒，其中压缩强度为压力/模具内的横截面积；(7)卸载压力，松动高强度金属球后取出经过强化处理的金属多孔材料材料。