鎂鋰合金壓縮變形行為及織構演變

錢兵羽，孫儉峰，何代澄，張莉博

(黑龍江科技大學 材料科學與工程學院， 哈爾濱 150022)

0 引 言

輕質高強材料在航空航天、汽車等領域有著廣闊的應用前景[1-2]。鎂鋰合金是目前最輕的結構材料，以其為材料制造的預埋件、支架和機箱機殼使高軌衛星減重173 kg，顯著提高衛星有效載荷[3]。根據鋰含量的不同，可形成具有密排六方晶體結構的α單相鎂鋰合金、具有體心立方晶體結構β單相鎂鋰合金及雙相鎂鋰合金[4]。鋰質量分數低于5.7%時形成的α單相鎂鋰合金，雖然強度較高，但塑韌性較差，壓力加工困難，限制其應用。為拓展應用領域，學者圍繞加工工藝及變形機理等問題做了大量研究。

1 實驗材料及方法

1.1 材料與參數

該實驗以真空感應熔煉爐自行熔煉的Mg-Li合金(Mg-5Li-3Al-2Zn-1Y)為原料，經300 t臥式擠壓機擠壓成為直徑14 mm的圓棒，擠壓比17，擠壓溫度370 ℃，擠壓筒溫度280 ℃，擠壓速度0.5 mm/s。將擠壓變形的材料用石墨粉覆蓋，然后用錫薄紙包上在SX-2-10箱式熱處理爐中，采用573 K退火1 h的工藝。

1.2 制備方法

利用NH7720電火花線切割機將擠壓棒切割成4 mm×4 mm×6 mm的壓縮試樣。試樣方向分別與擠壓方向成0°、45°、90°角，圖1為取樣示意圖。

圖1 取樣示意Fig. 1 Sampling diagram

1.3 實驗設備

利用CMT5305型萬能試驗機對試樣進行壓縮實驗，采用0.09 mm/min的壓縮速率，測壓縮曲線。利用蔡司顯微鏡(ZeissLab.A1)觀察顯微組織，運用Panaly tical公司的Xpert pro X射線衍射儀進行織構分析，采用掃描電子顯微鏡(CamScan MX2600FE)及其搭載EBSD技術進行顯微組織分析。

2 結果與分析

2.1 力學性能

圖2為鎂鋰合金0°、45°、90°方向的壓縮應力-應變曲線。從圖2可知，0°方向抗壓強度為439.48 MPa，45°方向抗壓強度為348.13 MPa，90°方向抗壓強度為341.34 MPa。……