摘要
作为目前工业上最轻的结构合金之一，双相镁锂合金有很多优点，例如优良的塑性加工性能、高比强度比刚度、良好的电磁屏蔽性能，使其在航空、航天、军事、医疗、3C等领域得到广泛的应用，并逐渐成为轻量化合金研究的重点。但镁锂合金存在绝对强度低等缺点，导致不能大规模的工业化生产。因此学者们通过合金化、塑性变形等手段来提高镁锂合金的性能。 本文研究了深冷(液氮)处理及深冷轧制对LZ91及LAZ931双相镁锂合金的组织及力学性能的影响。借助金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等先进设备，研究了不同时间的深冷处理与深冷轧制变形后双相镁锂合金的微观组织变化，分析了析出相的种类、分布和大小等。通过单轴拉伸实验，研究了力学性能的变化，总结了最佳的深冷轧制工艺，探讨了双相镁锂合金的深冷轧制机理。研究结果发现： LZ91及LAZ931双相镁锂合金随着深冷时间的延长，合金中的α-Mg相由连续的纤维状逐渐转变为不连续状，均匀的分布在β-Li相基体上，第二相沿β-Li相的晶界及α-Mg相与β-Li相相界析出。 经过20h深冷处理后，LZ91合金的综合力学性能得到提高，抗拉强度、屈服强度及延伸率分别为199MPa、156MPa和111%。LAZ931合金20h深冷处理后，抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为215MPa、132MPa、88%，LAZ931合金中生成脆硬相AlLi第二相，割裂了基体的连续性，使合金的塑性有所下降。 在深冷轧制过程中LZ91合金的α-Mg相形成细纤维状与椭圆状，并伴有少量孪晶形成。深冷轧制的析出相比较细小，主要分布在晶界处。同时在深冷处理及深冷轧制的过程中伴随着晶粒的转动。LZ91合金在经过深冷4h及累积变形量为32%时，合金的力学性能达到最优，抗拉强度为192MPa，屈服强度为135MPa。LAZ931合金在深冷20h后累积压下量为24%时，合金的力学性能达到最优，抗拉强度为270MPa，屈服强度为191MPa。 双相镁锂合金在深冷处理及深冷轧制过程中，由于液氮温度下产生激冷作用，在晶粒内部会产生位错，晶粒发生偏转，使双相镁锂合金的内部生成较大内应力和形变能，深冷条件下位错运动受阻，进而提高了双相镁锂合金的力学性能。
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