国家标准计划《金属材料 延性试验 多孔状和蜂窝状金属高速压缩试验方法》由 TC183（全国钢标准化技术委员会）归口，TC183SC4（全国钢标准化技术委员会力学及工艺性能试验方法分会）执行 ，主管部门为中国钢铁工业协会。

主要起草单位 湖北出入境检验检疫局 、武汉钢铁（集团）公司等 。

本标准等同采用ISO国际标准：ISO 17340:2014。

采标中文名称:金属材料 延性试验 多孔状和蜂窝状金属高速压缩试验方法。

多孔状和蜂窝状金属的高速压缩试验方法是以0.1m/s~100m/s (或者当样品高度为100mm时，初始应变速率为1s-1~103s-1)的高速度向多孔状和蜂窝状金属材料施加冲击力，采用落锤冲击试验和伺服式高速压缩试验两种测试方法来实现测量的压缩力及位移量，以此来评估试样的高速压缩形变特性，比如多孔状和蜂窝状金属材料在有效压缩区间内的平台应力以及吸收能量等测试数据。

多孔状和蜂窝状金属广泛应用在具有吸收冲击特性的领域，如汽车的防冲撞装置、机械设备及电子设备的减震垫、宇宙飞船起落架减震元件等。

此外，已成功地用于升降机的减震垫、传送器的安全垫、高速磨床防护罩吸能内衬等；利用其优异热物理性能的领域，如通孔泡沫金属可以制作热交换器和散热器；利用流通特性的领域，如过滤器，多孔状和蜂窝状金属用于液体（石油、汽油、制冷剂、聚合物熔体及水悬浮液）、空气或其它气流中滤掉固体颗粒或某些活性物质；利用吸声性能及电磁吸收特性领域，如采用合适的声结构，可以使其产生好的声吸收效果等；在其它领域的应用如具有耐火与灭火相协调的可渗透性，可以用在灭火器上，以阻止火焰沿管道蔓延；在化学工业上，可利用其巨大的表面特性作高效催化剂载体及反应塔的填料等。

由于多孔状和蜂窝状金属应用范围极为广泛，特别是其高技术性能引起了日本、美国及西欧各国的重视。

我国对多孔状和蜂窝状金属的研究起步虽较晚，正迎头赶上并引起有关方面的广泛重视，现在由于技术慢慢成熟，多孔状和蜂窝状金属开始涉足民用领域。

本试验方法对多孔状和蜂窝状金属进行高速压缩试验，对力学性能进行了量化分析，以该方法为依据可研判多孔状和蜂窝状金属的力学性能与孔隙度大小、相对密度、孔隙度形状、孔隙率之间的关系，对这方面的研究进行规范化，有效的为国内相关从业人员开发多孔状和蜂窝状金属的应用提供了试验方法和试验依据，不同的多孔状和蜂窝状金属材料在高速压缩试验后对其结果进行定量分析，这个试验方法填补了我国在多孔状和蜂窝状金属领域力学性能测试的空白。

鉴于其优良的综合性能，多孔状和蜂窝状金属在我国民用领域的使用范围不断扩大，具有很好的应用前景，其高速压缩性能将成为工业设计的前提条件，但多孔状和蜂窝状金属变形行为不同于传统致密金属，故现有致密金属材料的测试方法不适用于多孔状和蜂窝状金属。

多孔状和蜂窝状金属材料的高速压缩变形与其静态压缩特性是完全不同的。

因此，静态压缩变形的试验方法不适用于高速压缩试验，建立适合于我国基本国情的多孔状和蜂窝状金属材料的高速压缩性能标准化试验方法势在必行。

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多孔状和蜂窝状金属材料是由多面体胞体组成的三维多胞材料，可以分为闭孔型和开孔型两种。闭孔结构是其内部胞孔相互独立，由母体金属分离，每个胞孔都是封闭的。开孔结构指内部胞孔相互连接在一起，每个胞孔不是封闭的。多孔状和蜂窝状金属的力学性能是结构材料研究和使用的基本参数，具有较高的比强度和比模量，是较为理想的轻质结构材料。随着多孔状和蜂窝状材料的广泛应用和迅速发展，使得力学行为成为多孔状和蜂窝状材料研究的重要内容之一。多孔状和蜂窝状金属细观结构主要参数有相对密度，孔径，孔径分布，孔隙率，体积分数等。多孔状和蜂窝状金属材料被静态压缩时，应力应变曲线分为三个阶段：弹性段，屈服平台段及致密段。在准静态载荷作用下，对于弹性塑性泡沫材料，胞壁（闭孔型）或棱边（开孔型）的延展和压缩是弹性段变形的主要因素。当加载的力矩超过塑性变形的力矩，材料发生屈服，并在胞孔中形成塑性铰。胞壁或棱边的屈服随应变的增加，沿加载方向向前传播，形成屈服段。经过对多种多孔状和蜂窝状金属材料进行高速压缩试验（落锤冲击试验和伺服式高速压缩试验）研究，发现多孔状和蜂窝状金属的孔径大小对多孔状和蜂窝状金属的弹性变形及弹性模量没有影响，但对多孔状和蜂窝状金属的屈服强度及塑性硬化模量因不同情况有所影响，另外多孔状和蜂窝状金属材料孔径大小对力学性能的影响主要取决于基体材料、多孔状和蜂窝状金属材料的相对密度等因素。随着工业和科技的发展以及社会的进步，人们越来越关注多孔状和蜂窝状金属材料。多孔状和蜂窝状金属材料是指在金属或合金材料中宏观的或微观的孔洞体积分数(即孔隙率)大于15%后，材料就会因孔洞的存在而产生一些奇异的功能性能，从而形成的一类新型的功能与结构一体化的工程材料。多孔状和蜂窝状金属材料的制备方法不仅与材料的结构与性能密切相关，而且还直接影响到多孔状和蜂窝状金属材料的实际应用。多孔状和蜂窝状金属在交通运输行业中占据重要地位。例如在汽车工业中，由于日趋增加的安全、舒适和环境保护的需要而使得汽车的重量逐渐增加，相应增加了燃料费用。而利用轻而硬的多孔状和蜂窝状金属结构，有利于减轻汽车重量。多孔状和蜂窝状金属的吸能性能可以使汽车、火车的碰撞中变形得到控制，这个性能还可以用做减震器，用于卡车座的保护装置、容易被扭曲和压缩的柱座和其它一些部件；如果使消音器材既隔音又耐热也是一个很突出的问题，利用通孔泡沫金属就可以很好的解决，不必再使用例如铝板和聚合泡沫的组合的一些组合材料。而多孔状和蜂窝状金属的降噪、吸音可以很好地保护环境，多孔状和蜂窝状金属在建筑业中也有广泛的用途，它非常有助于减少电梯的能量消耗。现代的电梯由于它的高频的加速和减速，利用轻型结构是一个很有利的方法。也可利用粉体发泡法泡沫金属的预制型性能。例如，在混凝土墙中固定插座，在塞进插座前，先把一片预制铝材塞进孔中，然后加热使其膨胀，若泡沫铝的密度足够大，生成的泡沫将会使插座和混凝土紧密联结。目前，国内多孔状和蜂窝状金属尚处于试验研究及初步实用阶段，这种材料的特性及其适用的领域，还有待进一步研究和开拓。针对上述多孔状和蜂窝状金属材料在高速压缩试验后的综合分析而制定出本国家标准，该标准描述了多孔状和蜂窝状金属材料高速压缩试验方法的适用范围、基本原理、术语定义、试验设备、试样尺寸及制样等要求、试验程序（落锤冲击试验和伺服式高速压缩试验）试验数据处理等内容。本标准规定了室温条件下泡沫金属高速压缩试验方法。本标准所用试样为孔隙度大于50%的多孔状和蜂窝状金属矩形试样和圆柱形试样。本试验方法应用的速度范围应该是0.1m/s~100m/s(或者当样品高度为100mm时，初始应变速率为1s-1~103s-1)。