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Mg-Li合金具有密度低、比强度和比模量高,超塑性和减震性好,各向异性小,加工成形性好等优点。但其绝对强度低、高温性能差、稳定性差和耐腐蚀性差等缺点严重制约了其在工程领域上的应用。Al在Mg-Li合金中有很好的固溶强化和第二相强化作用,Si可与Mg形成高温稳定的Mg2Si相,对合金性能提高都有积极的作用。普通铸造工艺制备的含Si镁合金中生成的Mg2Si相比较粗大,对合金性能提高不利。而真空吸铸因其充型快而且平稳,铸件气孔和夹渣少,铸件晶粒细小而均匀,力学性能较好。因此本文在Mg-8Li合金中加入Al-Si采用真空吸铸制备Mg-Li-Al-Si合金,通过轧制和Sr变质处理对合金进行改性,以改善Mg2Si相的大小、形状分布,充分发挥其强化作用,制备高强度超轻Mg-Li合金。本文以Mg-8Li合金为基体,分别加入质量分数为3wt.%.6wt.%的Al-12.6wt.%Si或Al-12.6wt.%Si-0.06wt.%Sr合金来增强Mg-8Li合金,通过金相光学显微镜(OM)、配有能谱仪的扫描电子显微镜(SEM&EDS)、透射电子显微镜(TEM)以及X射线衍射仪(XRD)对Mg-Li-Al-Si合金铸态和轧制态显微组织进行观察及物相分析,利用显微硬度计和电子万能实验拉伸机分别对合金铸态和轧制态下的硬度变化趋势和力学性能进行了研究,得出如下主要结论:(1)铸态Mg-8Li合金主要由α-Mg和β-Li相组成。添加A1-Si后,合金中会生成树枝状的Mg2Si相,白色的A1Li相颗粒,而且随着A1-Si含量的增加,不仅Mg2Si相和AlLi相增加,合金中还会生成MgLi2Al相。(2)Mg-Li合金铸态组织和轧制态组织都随着A1-Si的加入而得到细化,细化效果随着A1-Si含量的增加而增加。Sr变质后合金组织得到进一步细化,而且对Mg2Si相具有细化作用。铸态下生成的树枝状Mg2Si相和镶嵌在a-Mg相上的AlLi相在轧制过程中被碎化。(3)随着A1-Si的添加,铸态合金和轧制态合金的抗拉强度得到明显的提高,塑性下降。当Mg-8Li合金中添加6wt.%的A1-Si后,合金轧制态抗拉强度达到了370.09MPa,与铸态合金相比提高了77.8%,拉伸断裂形式为解理断裂+局部韧性断裂的混合断裂机制。(4)当合金加入Sr变质的A1-Si后,铸态合金抗拉强度和塑性得到了改善,Mg-8Li-6(Al-Si)合金经Sr变质后,抗拉强度从208.2MPa提升到了224.7MPa,延伸率也从10.9%提高到了12.3%。(5)铸态合金和轧制态合金的显微硬度随着A1-Si含量的增加,硬度得到提高。当合金中添加6wt.%的A1-Si后,合金显微硬度值达到114.3HV。与铸态合金的显微硬度相比,轧制态合金的显微硬度显著提高,主要是轧制引起的加工硬化作用使得合金硬度提高。