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镁锂合金是目前最轻的金属结构材料,它具有低密度、高比强度、高比刚度、阻尼性能好以及良好的塑性变形能力等一系列优点,在航空航天、电子、通讯及兵器工业等领域备受关注。然而商业镁锂合金强度较低、热稳定性差、抗腐蚀能力差,严重限制了合金的应用。本论文以Mg-Li-Al系合金为基础,研究Sr对Mg-9Li-3Al合金的微观组织和力学性能的影响。主要采用“对掺法”制备Mg-Sr中间合金、Mg-9Li-3Al合金和Mg-9Li-3Al-xSr合金,采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)和力学性能测试等检测手段对铸态、热处理态和挤压态实验合金进行表征,研究了Sr含量对Mg-9Li-3Al合金的微观组织和力学性能的影响规律;探索了热处理和挤压变形对Mg-9Li-3Al-xSr合金微观组织和力学性能的影响规律,分析了Mg-9Li-3Al-xSr合金的断裂机制。研究结果表明:①Mg-4Sr中间合金由α-Mg相和Mg17Sr2相组成,Mg17Sr2相主要沿晶界分布。Mg-9Li-3Al-xSr合金主要由α-Mg相、β-Li相、Al4Sr相、少量的Mg17Al12相和AlLi相构成。②碱土元素Sr具有细化镁合金晶粒的作用。当Sr添加量为2.5wt%时,铸态Mg-9Li-3Al-xSr合金的晶粒最细小。通过XRD和EDS分析表明,Sr在合金中形成Al4Sr高温硬质新相,主要沿晶界分布。铸态Mg-9Li-3Al-xSr合金力学性能测试结果表明含2.5wt%Sr时,合金的力学性能达到最优值,抗拉强度达到峰值186.3MPa,比未添加Sr时提高了48.8%,屈服强度提高了62%,延伸率随着Sr含量的增加呈现缓慢减小的趋势。Al4Sr相的数量及分布对合金的力学性能影响很大,少量的Al4Sr相分布于晶界,起到了晶界强化的作用,提高了合金的力学性能,当Sr含量过高导致Al4Sr相聚集,合金的力学性能下降。对铸态合金拉伸断口形貌分析确定其断裂机制为韧窝+解理断裂的复合断裂机制。③均匀化处理后Mg-9Li-3Al-xSr合金的成分分布更加均匀,合金的晶粒大小没有明显的变化。④挤压过程中发生动态再结晶,合金晶粒细化,挤压态Mg-9Li-3Al-xSr合金晶粒较铸态显著细化,Al4Sr相呈块状或颗粒状均匀弥散分布于合金基体中。力学性能测试结果表明:挤压态实验合金力学性能明显优于铸态,含2.5wt%Sr的挤压态合金的抗拉强度达到最大值235.2MPa,与铸态相比,合金的抗拉强度提高26.5%,屈服强度提高48.1%,合金的延伸率增加131%。对挤压态合金拉伸断口形貌分析确定其断裂机制为韧窝断裂。⑤将挤压态Mg-9Li-3Al-2.5Sr合金与几种典型材料进行比较得出:挤压态Mg-9Li-3Al-2.5Sr合金展现出良好的综合力学性能,合金具有大延伸率,高比强度,有望发展成为一种新型的超轻变形镁合金。