The study presents the comparative analysis of the compressive response for the experimental aluminium foams of different parent alloys fabricated by melt processing with/without Ca additive and an expensive conventional TiH2 foaming agent or a cheap alternative CaCO3. It was recognized that the response of the foams is significantly dependent on the type of foaming agent and Ca additive due to the formation of low ductile and brittle products created in the foaming process. The presence of deformation bands and brittle eutectics in material, Al3Ti particles/layers, partially decomposed TiH2, Ca containing compounds, etc. cause a reduction of the foam’s compressive strength and deviation of its mechanical profile from the theoretical predictions. In addition, the usage of an inexpensive CaCO3 foaming agent offers numerous indisputable advantages compared to TiH2, resulting, particularly, in enhancing the energy absorption ability of foams.

The study presents the effect of cell wall ductility and toughness on the compressive behaviour of closed-cell Al foams under static and dynamic loading and localised deformation by indentation. Two kinds of Al alloys including relatively ductile AlSiMg alloy and high-strength AlZnMg alloy, which comprises a great amount of brittle eutectic domains, were used as matrix materials. Both kinds of Al foams were fabricated via newly developed melt processing using the CaCO3-foaming agent without Ca additive. Mechanical behaviour of Al foams under quasi-static compression and indentation was examined and compared with that performed under dynamic loading using direct impact tests. Characteristic events revealed in deformation patterns of Al foams at quasi-static compression were also monitored with the CCD camera. Significant differences in stress-strain response and strain rate sensitivity of Al foams arose from the difference in the microstructure, and hence, ductility and toughness of the cell wall material were investigated and discussed.

The paper emphasizes harmonized recommendations for mechanical tests of highly-porous aluminium and aluminium foam to be applicable for analysing their compression response under quasi-static loading as well as determining reliable and reproducible results essentially required for practice problems of engineering design. Key mechanical parameters are designated and specified by considering distinctive features of deformation patterns indicative of porous aluminium and aluminium foam with a cellular structure. Special attention is paid to the problem related to inhomogeneous deformation of the above-mentioned materials, resulting in variation of quasi-elastic structural stiffness as well as shape and length of plateau regime of the stress-strain curve. Application of the harmonized recommendations is demonstrated with using several kinds of foam aluminium fabricated in line with different processing route. Using the above recommendation, significant effect of processing additives on micromechanism of deformation and, in turn, on macroCorresponding author: Oleksandra Viktorivna Zatsarna E-mail: alexsandra.ku@gmail.com Key words: porous metals, metallic foams, compression test, quasi-static loading.В роботі висвітлено новітні унормовані рекомендації стосовно механічних випробувань високопоруватого та спіненого алюмінію, які є придатними для аналізу механічної поведінки цих матеріялів в умовах стиснення та отримання надійних та відтворюваних результатів, істотно необхідних для вирішення задач інженерної практики. З урахуванням особливостей деформаційних кривих, притаманних комірчастій структурі високопору-ватого та спіненого алюмінію, надано відомості щодо визначення їхніх ключових механічних характеристик. Особливу увагу приділено неодно-рідному характеру деформації зазначених матеріялів, що спричиняє змі-ни у структурній цупкості, а також формі та довжині ділянки плато на кривій «напруження-деформація». Застосування унормованих рекомен-дацій було продемонстровано із застосуванням декількох видів спіненого алюмінію, виготовленого за різними технологічними процедурами. З урахуванням висвітлених рекомендацій зареєстровано істотний вплив технологічних додатків на мікромеханізм деформації та, як наслідок, на механічну поведінку спіненого алюмінію в цілому, що пояснюється за-брудненням матеріялу стінок між комірками сторонніми продуктами ре-акцій.Ключові слова: пористі метали, металеві піни, випробування на стиск, квазистатичне навантаження.В работе приведены современные рекомендации для механических испы-таний высокопористого и вспененного алюминия, которые пригодны для анализа механического поведения этих материалов в условиях сжатия и получения надёжных и воспроизводимых результатов, необходимых для решения задач инженерной практики. С учётом особенностей деформаци-онных кривых, присущих ячеистой структуре высокопористого и вспе-ненного алюминия, представлены сведения относительно определения их ключевых механических характеристик. Особое внимание уделено неод-нородному характеру деформации указанных материалов, что ...