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随着现代工业对轻质高强材料需求的不断增加，镁锂合金在航空航天、汽车、3C产业等领域逐渐受到关注，并成为最具发展潜力的结构材料之一。普通镁合金板材，因其具有密排六方结构，合金力学性能各向异性明显，导致成形性能欠佳。本论文采用金相分析、扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)和力学性能测试等手段，考察了因Li含量不同而具有不同相结构的Mg-xLi-1 Al(x=5，9，14)合金的铸态组织，研究了挤压和轧制对其微观组织和力学性能的影响;在bcc结构的Mg-14Li-1Al(LA141)合金中添加Y、Sr、La元素，对LA141合金的合金化、以及合金化后的LA141合金变形加工及其晶粒细化机制进行了研究;对Mg-5Li-1Al(LA51)挤压板材的力学性能和成形性能进行了研究;同时，本文还研究了Li元素对AZ31镁合金的显微组织、力学性能及各向异性的影响;结合晶粒细化设计了一种各向异性小、综合力学性能较好的新型合金LAZ131-0.3(Al5Ti1 B)，主要得到如下结果:
①LA51合金由α-Mg相组成;Mg-9Li-1Al(LA91)合金由α-Mg、bcc结构的β-Li相、颗粒状MgLiAl2相共同组成;LA141合金由β-Li相组成。挤压变形后，三种合金的组织显著细化，LA141合金的综合力学性能最好。含β-Li相的LA91和LA141合金，室温轧制性能较好，在大变形量轧制时不会出现边裂现象。
②LA141铸态合金的组织粗大，添加Y、Sr、La元素后，出现了Al2Y、Al4Sr、Al2La等第二相，晶粒尺寸显著降低。挤压变形能够进一步细化合金组织，提高力学性能，特别是合金的塑性得到了较大改善。无论是否添加合金元素，LA141合金的室温轧制性能均较好，大变形轧制时不会出现边裂。
③经过两道次挤压，LA51镁锂合金实现了大挤压比变形，组织细化效果显著，平均晶粒尺寸小于30μm; EBSD结果表明，该合金的基面织构较弱，非基面滑移已开动。合金在室温下的塑性较好，最大延伸率达到33.9％，且室温成形性能较好(杯突Erichsen值达到4.82mm)，优于常规轧制AZ31镁合金的成形性。
④对铸态、挤压态和轧制态的Mg-xLi-3Al-1 Zn(LAZx31，x=1，3，5)合金的微观组织、织构和力学性能进行测试表明，添加Li元素能够细化AZ31镁合金的组织，但随着Li含量的增加，合金细化程度减小;挤压变形和轧制变形使得合金的组织进一步细化，力学性能得到改善。添加Li元素后，合金板材的各向异性得到较大改善，主要原因是Li元素的添加降低了AZ31镁合金的轴比(c/a)，从而有利于非基面滑移的启动，致使合金在各个方向上的塑性变形能力增强，各向异性降低。其中LAZ131合金轧制板材经150℃×30min退火后综合力学性能最好（抗拉强度可以达到335MPa，屈服强度达到261MPa，延伸率为14.6％）。
⑤将细晶强化与降低各向异性结合起来，设计并制备出了LAZ131-0.3Al5Ti1B合金。该合金具有比AZ31镁合金更加细小均匀的组织以及更加优良的力学性能。挤压态LAZ131-0.3Al5Ti1B合金具有较小的平面各向异性(ravg～2，△r～0)。热轧板材经150℃×30min退火后，抗拉强度可达314MPa，屈服强度和延伸率分布较挤压板材提高55％和20％，达到269MPa和24.4％。该合金良好的力学性能是由于Li元素的添加使非基面滑移激活与Al5Ti1B中间合金的添加使晶粒细化共同作用的结果。