开发高性能,价格合理,轻量级的结构金属是实现高能源效率的重要目标。镁合金是目前最轻的结构金属,储量丰富,同时镁合金还具有高比强度,良好的铸造性能,可回收和生物相容性等优点,使镁可在汽车,航空航天和生物医学应用展现出非凡的性能。然而,镁合金的强度较低、塑性较差等缺点限制了它的实际应用。超高压处理是一种专门用于研制新型高强材料的工艺,是调控材料组织与性能的有效手段之一。本文选取了密度最轻的镁合金Mg-Li合金,研究了超高压处理对这种合金组织和性能的影响。本文通过对Mg-13Li(质量分数,下同)合金进行超高压处理,得到一种层状的双重压缩孪晶组织,这种纳米尺度的结构具有稳定的界面,形成交错的网格结构,有效地阻碍位错的运动。该超高压合金在室温下具有优秀的屈服强度(205.32 MPa),相比铸态合金(43.11 MPa),提升了3.76倍。为了达到更好的界面强化效果,通过对Mg-13Li合金进行冷轧引入大量的位错,再进行超高压处理,形成一种独特的层状的压缩孪晶-层错结构。不仅有效避免了去孪晶化过程,也获得了更高比例的共格界面。孪晶与层错的协同作用,与只有孪晶结构的组织相比,拥有更高的强度。该冷轧态超高压合金的屈服强度(302.76 MPa)比铸态超高压合金的有了进一步的提升,相比原始铸态合金提升了6.02倍,超过了目前商用的变形镁合金。此外,通过超高压处理,在孪晶界处析出的与基体保持完全共格关系的纳米析出相,提供了额外的钉扎效果,阻碍孪晶界的迁移,防止孪晶的宽化,使材料保持较高强度的同时而不降低合金的塑性。由此可见,超高压工艺是一种调控镁合金微观组织结构,通过界面强化来提高镁合金力学性能的有效手段。