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Mg-Li合金作为最轻的金属结构材料,具有众多优点,在航空航天、汽车、3C产品、军工等领域有着广泛的应用前景。但是Mg-Li二元合金存在着绝对强度低、耐蚀性差、力学性能不稳定等缺点,不能直接应用。为提高Mg-Li合金的力学性能,通常需要对其进行适当的合金化处理。Al和Zn在Mg基体中有着较大的固溶度,是Mg-Li合金中最常见的合金元素,因此添加Al和Zn形成的LAZ系合金,是目前超轻合金研究的热点。 本文采用示差扫描量热法(DSC)、金相显微镜(OM)、X射线衍射仪、扫描电子显微镜(SEM)、电子拉伸试验机及硬度计等分析检测设备和手段,研究了固溶时效处理、热轧、冷轧及两种不同的轧后热处理对挤压态 LAZ941-0.5Y合金组织及力学性能的影响,主要得到以下结论: 1. 挤压态LAZ941-0.5Y合金由α相、β相、AlLi相、Al2Y相和MgLi2Al相组成。合金的硬度为58 HB,抗拉强度为156 MPa,伸长率为13%。经350℃×1 h固溶处理后,AlLi和MgLi2Al相完全溶入β基体。最佳的固溶工艺为350℃×1 h。固溶处理可明显提高合金的硬度和强度,但降低合金塑性。固溶后合金硬度上升了79%,抗拉强度上升43%,伸长率降至5%。 2. 固溶处理后 50℃时效过程中,由于扩散动力不足,过饱和基体中析出MgLi2Al亚稳相,随时效时间延长发生由短棒状向点状的形貌变化,至4 h时全部变成点状相;100℃时效时,MgLi2Al 相析出速率加快,0.5 h 全部变成点状相,并出现 AlLi 相;150℃时析出相 AlLi 增多,并且发生亚稳相 MgLi2Al 向AlLi 相转变;合金时效过程中,随着时效温度由 50℃增至 150℃时,抗拉强度由245 MPa降至181 MPa,伸长率由3%增至22%。 3. 挤压态 LAZ941-0.5Y 合金经一个道次热轧后,晶粒尺寸变得均匀且有球化趋势,抗拉强度及伸长率都有所提高;热轧态合金经冷轧后沿轧制方向被拉长,并出现许多不连续的细小的 α 相;随轧制过程的进行,合金中 α 相晶粒逐渐向基面旋转,(0001)衍射峰相对强度逐渐上升。变形过程中β基体起协调α相变形的作用,所以其基面衍射峰相对强度变化无规律。 4. 冷轧态合金两种不同的轧后热处理的 350℃×1 h 保温过程既相当于再结晶退火,又相当于固溶过程。该过程中组织内部缺陷消除,变形晶粒发生完全再结晶,同时第二相完全溶入基体中;退火的空冷过程由于冷速过快,第二相扩散动力不足,多分布在 β 相相界附近;而 SQA 处理的 150℃×0.5 h 的时效过程保证了析出相扩散充分,均匀分布在β相内。最大抗拉强度达到217 MPa,伸长率为32%。