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泡沫铝具有比重小、比强度高、吸音、减振、能量吸收等特点,在航空航天、噪声控制等领域都有着广阔的应用前景。熔体二次发泡法是非常具有工业化前景的一种泡沫铝的制备方法,但其不足之处是孔结构及其均匀性控制困难,强韧性也有待进一步提高。本文通过化学成分与控制、变质处理和热处理方法提高了泡沫铝的强韧性,并对其强韧性的机理进行了研究。主要研究结果如下:(1)通过实验从工艺的角度总结了ZL111合金熔体泡沫稳定性控制模型:合金熔体泡沫稳定性较好的区域为:发泡温度范围605℃~615℃,熔体的粘度在1.25mPa.s~1.75mPa.s;减缓了重力排液和毛细排液的作用,从而实现对熔体泡沫稳定性控制。(2)进行了ZL111合金泡沫熔体变质实验,获得了ZL111合金泡沫最佳变质处理工艺为:Sr加入量为0.06%、稀土Y为0.3%;变质温度为610℃;变质时间为30min。经复合变质处理的ZL111合金泡沫微观组织更为细小、均匀,此时α-Al平均尺寸从未变质的75~120μm细化到20~40μm。(3)通过比较不同热处理工艺对合金泡沫微观组织的影响,得出了最佳的热处理工艺为:T63热处理工艺,即:固溶540℃7h+时效170℃C6.5h。(4)ZL111泡沫经Y&Sr二元复合变质、最佳热处理T63后,通过对其进行SEM和XRD检测分析可知,在铝基体内弥散析出的第二相主要是Al5FeSi、CuAl2、 Mg2Si物相,起到强化基体的作用。(5)获得了ZL111合金泡沫基本强韧化机理:通过在内生少量微细第二相颗粒及优化的二次泡沫化工艺,实现熔体泡沫稳定性控制,从而实现合金泡沫宏观孔结构均匀性控制;通过熔体变质处理,从而实现合金泡沫基体材料的细晶强化;再通过细晶强化基础上的固溶-时效处理,对微观组织进行调控,综合考虑改善合金泡沫宏观孔结构均匀性和基体材料强韧性两方面来提高其强韧性,从而获得具有近理想变形模式的高强韧ZL111合金泡沫。