【摘 要】
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镁锂合金因其质轻、高比强度和高比刚度等特点,在军事国防和民用产品等领域广受青睐。但镁锂合金存在不耐腐蚀、强度不够高和高温力学性能不稳定等弊端,这大大限制了其在实际工业领域中的应用。因此,通过一定的工艺在保证镁锂合金低密度的前提下提高其强度成为镁锂合金的研究重点之一。本文设计了基体分别具有α单相、α+β双相和β单相特征的Mg-5Li-3Al-2 Zn-0.2Y、Mg-8Li-3Al-2Zn-0.2Y
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镁锂合金因其质轻、高比强度和高比刚度等特点,在军事国防和民用产品等领域广受青睐。但镁锂合金存在不耐腐蚀、强度不够高和高温力学性能不稳定等弊端,这大大限制了其在实际工业领域中的应用。因此,通过一定的工艺在保证镁锂合金低密度的前提下提高其强度成为镁锂合金的研究重点之一。本文设计了基体分别具有α单相、α+β双相和β单相特征的Mg-5Li-3Al-2 Zn-0.2Y、Mg-8Li-3Al-2Zn-0.2Y和Mg-11Li-3Al-2Zn-0.2Y 三种镁锂合金,研究了轧制温度以及轧后热处理制度对其组织及力学性能的影响,在此基础上,为了获得更好的力学性能,把铝含量增大到5wt.%,研究了挤压工艺及热处理制度对Mg-xLi-5Al-2Zn-0.2Y（x=5wt.%,8wt.%,11wt.%）合金的组织及力学性能的影响;同时研究了 Al-Ti-B细化剂添加量对Mg-xLi-5Al-2Zn合金的组织及力学性能的影响。研究工作主要结论如下:（1）轧制后Mg-xLi-3Al-2Zn-0.2Y合金的显微组织主要由α相以及少量的AlLi相、Al2Y相和MgAlLi2相组成,且随Li含量的增加,α相逐渐减少,并析出β相且数量随Li含量增加而逐渐增加,其中,含8wt.%Li的合金的基体组织为α+β双相组织,含锂11wt.%Li的合金的基体为β单相组织;（2）轧制后晶粒沿轧向伸长成带状,发生了动态再结晶。随轧制温度升高,Mg-5Li-3Al-2Zn-0.2Y和Mg-8Li-3Al-2Zn-0.2Y合金的抗拉强度逐渐降低,但Mg-11 Li-3 Al-2Zn-0.2Y合金的抗拉强度随轧制温度先升高后降低;（3）Mg-8Li-3Al-2Zn-0.2Y合金在热处理过程中发生了静态再结晶,轧制温度为300℃时组织为等轴晶,抗拉强度、屈服强度均随热处理温度升高而增加,塑性降低,抗拉强度最高为229.1MPa,屈服强度为207.6Mpa,伸长率为12.7%。而Mg-11Li-3Al-2Zn-0.2Y合金在250℃热处理时出现了晶粒异常长大现象,抗拉强度随热处理温度升高而增加,抗拉强度最高为250MPa,屈服强度为243.7Mpa,伸长率为5.6%。可见Mg-11li-3Al-2Zn-0.2Y具有更好的力学性能;（4）随着挤压温度的升高,合金发生了动态再结晶,Mg-8Li-5Al-2Zn-0.2Y合金和Mg-11Li-5Al-2Zn-0.2Y的抗拉强度均随挤压温度升高逐渐降低,伸长率逐渐升高,但Mg-5Li-5Al-2Zn-0.2Y合金力学性能受挤压温度影响不明显,最佳挤压温度为200℃。Mg-8Li-5Al-2Zn-0.2Y和Mg-11Li-5Al-2Zn-0.2Y 合金的抗拉强度、屈服强度随热处理温度升高先升高后降低,在300℃时合金的力学性能最优异,Mg-8Li-5Al-2Zn-0.2Y的抗拉强度为235.1MPa,伸长率为24.4%,Mg-11Li-5Al-2Zn-0.2Y合金可达 329.2MPa,伸长率为为 5.3%;（5）添加适量 Al-Ti-B 后 Mg-xLi-5Al-2Zn（x=5wt.%,8wt.%,11wt.%）合金的铸态组织得到了明显细化,添加1.0wt.%Al-Ti-B后合金的组织并没有得到细化;挤压变形后合金的组织稍有细化,合金的力学性能有所提升,但升高幅度不大。
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