ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 25 № 4 2023 22 ТЕХНОЛОГИЯ Систематический обзор технологий производства металлической пены Шиам Шарма 1, a, Анураг Йоши 1, b, *, Йогендра Раджпут 2, c 1 Манипалский университет, Джайпур, Раджастан, 303007, Индия 2 Инженерный колледж Раджкия, Майнпури, Уттар-Прадеш, 205119, Индия a https://orcid.org/0000-0002-1510-5871, shyamsunder.sharma@jaipur.manipal.edu; b https://orcid.org/0000-0002-8231-9423, anuragjoshi355@gmail.com; с https://orcid.org/0000-0002-9662-0903, yogendrasingh.rajpoot@recmainpuri.in Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2023 Том 25 № 4 с. 22–35 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2023-25.4-22-35 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 671.22 История статьи: Поступила: 06 августа 2023 Рецензирование: 11 августа 2023 Принята к печати: 23 августа 2023 Доступно онлайн: 15 декабря 2023 Ключевые слова: Прямое вспенивание расплавов Порошковая металлургия Технология осаждения Пенообразующее вещество АННОТАЦИЯ Введение. В статье представлен всесторонний обзор методов производства, материалов, свойств и проблем, связанных с пенометаллами; особое внимание уделяется пенометаллам на основе алюминия и титана. Пористые пенометаллы вызывают интерес благодаря уникальному сочетанию низкой плотности, высокой жесткости и высокой способности поглощать энергию. Металлическая пена известна своим уникальным сочетанием физических и механических свойств, включая повышенную жесткость, удельную прочность при высоких температурах, легкий вес и эффективное поглощение энергии при относительно низкой площадке текучести. Пенометалл широко используется в автомобильной, судостроительной и космической промышленности. Он имеет высокую пористость, низкую относительную плотность и высокую прочность, что повышает эксплуатационные характеристики изделия. В аэрокосмической и автомобильной промышленности требуется материал с высоким соотношением прочности и удельного веса. Методы. Для удовлетворения этой потребности было разработано множество методов производства металлической пены, таких как метод расплавления, метод осаждения и метод порошковой металлургии. Метод литья широко используется для производства металлической пены по сравнению с другими методами. Результаты и обсуждение. При производстве пенометаллов на основе алюминиевого сплава обычно используется метод прямого вспенивания расплавов. Гидрид титана (TiH2) был популярным пенообразующим веществом, но высокая скорость его разложения и ограничения по стоимости привели к разработке альтернативных пенообразователей, таких как CaCO3 (карбонат кальция). Титановую пену часто изготавливают, используя наполнитель для формирования пор. Этот метод включает смешивание титанового порошка с наполнителем, формирование заготовки, а затем спекание для удаления наполнителя и создания пористой структуры, поскольку метод, основанный на использовании наполнителя для формирования пор, позволяет точно контролировать свойства пены, такие как размер пор, пористость и относительную плотность. Результаты также показывают, что пористость пенометаллов может варьироваться от 50 до 95 %, что совпадает с данными из литературы. Пористые структуры могут включать в себя открытые и закрытые поры, а также их комбинацию, из-за чего различные участки материала обладают разными механическими и термическими свойствами. В различных литературных источниках также отмечается, что относительная плотность, которая представляет собой отношение плотности пенометалла к плотности порошкового материала, варьируется от 0,02 до 0,44 в зависимости от используемого метода производства. Для цитирования: Шарма Ш.С., Йоши А., Раджпут Й.С. Систематический обзор технологий производства металлической пены // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2023. – Т. 25, № 4. – С. 22–35. – DOI: 10.17212/1994-6309-202325.4-22-35. ______ *Адрес для переписки Йоши Анураг, к.т.н., доцент Манипалский университет, Джайпур, 303007, Раджастан, Индия Тел.: +91-9772844555, e-mail: anuragjoshi355@gmail.com Введение Во многих исследовательских работах пористые материалы называют новыми материалами. Первоначально о них сообщил де Меллер в 1925 году. В его патенте было предложено вспенивание легких металлов путем впрыскивания инертного газа или с использованием газообразующего вещества, газо-эвтектическая реакция и др. Эти процессы требуют больших капиталовложений и использования средств защиты, поскольку в процессе вспенивания выделяется газ [1]. Металлическую пену можно охарактеризовать как легкий материал с высокой жесткостью. Когда в жидкий металл добавляется газообразующее вещество и выделяются газы, которые после затвердевания улавливаются, мы получаем металлическую пену, напри-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1