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Mg-Li合金的变形工艺一般有挤压、轧制和锻造等塑性成形方法。经研究表明, Mg-Li合金在热变形后会产生晶粒细化等效果并消除铸造缺陷等,进而使得Mg-Li合金的综合力学性能大大改善。超塑成形是制造镁锂合金构件的重要成形方式,具有传统塑性加工不可比拟的优势。 本论文研究对象为单相(α相,β相)Mg-Li-Zn体系合金。把不同Y, Sn含量添加到Mg-Li-Zn体系合金制备了Mg-5Li-2Zn-xY(x=0,0.5,1,1.5)和Mg-12Li-1Zn-xSn(x=0,3,5,8)合金,利用热挤压、轧制加工对合金进行了变形处理,研究了铸态和变形加工后合金的微观组织、力学性能和超塑性变形行为。 主要研究结论要分为两个部分: 1、Mg-5Li-2Zn-xY(x=0,0.5,1,1.5)合金由α-Mg相和第二相Mg24Y5组成,随Y含量的增加,铸态和变形态合金中的Mg24Y5相不断增加,主要弥散分布在基体中,有效地提高了合金强度和硬度;变形态合金的显微组织中,随着Y含量的增加,颗粒状的Mg24Y5相数量逐渐增多。Y元素含量达到1%时,其表现出最好的拉伸性能,抗拉强度和伸长率高达195MPa和30%;变形合金在相同的温度下,随着初始应变速率的降低,合金的抗拉强度减小,延伸率增加,逐渐表现出超塑性;在相同的应变速率下,随着温度的上升,合金同样也逐渐出现超塑性。经过挤压和轧制后的变形态 Mg-5Li-2Zn-1Y合金在673K、初始应变速率为1×10-2s-1下获得了最大延伸率,为142%。 2、Mg-12Li-1Zn-xSn(x=0,3,5,8)合金主要由β-Li相、Mg2Sn相、Li7Sn2相和单质Sn组成。随着元素Sn的加入,合金晶粒不断细化,合金强度以及硬度提高;经过挤压和轧制变形处理后合金晶粒明显细化,第二相破碎为细小颗粒,室温强度和延伸率显著提高;对变形合金进行高温拉伸实验发现合金应力峰值随变形温度的上升及应变速率的下降而不断减小,延伸率则相反。经过挤压和轧制后的变形态Mg-12Li-1Zn-5Sn合金具有较好的超塑性,在变形温度为523K应变速率为1×10-3s-1时可达到134.4%。