Mg-Li合金是目前最輕的金屬結構材料[1-4]，其密度只有1.35~1.65g/cm3，比強度高于常用鎂合金，并且具有良好的冷、熱變形能力[5-8]。因此，近些年來在航空航天、汽車、電子等領域受到重視，并得到了試驗性應用。由于這種合金強度較低，成為制約其進一步應用的主要障礙。
當Li含量低于5.7%(質量百分數，下同)，合金是以Mg為基體的α相固溶體[9,10]，該系列合金雖然鋰含量較低，但其二元合金的強度依然不高。添加合金元素是一種提高合金強度的有效方法，Al和Zn是Mg-Li合金中常使用的合金化元素，研究表明[11]，Al含量在3%時，Mg-Li合金具有高強度的同時也保持著良好的塑形。Zn的含量較低時，強化效果不明顯，而含量過高又會增加合金的密度，且會增加合金在澆注過程中的熱裂傾向，因此Zn含量一般選擇2%左右[12]。Nd元素作為一種高效的合金化稀土元素被用于高強高韌鎂合金的開發，并取得了較好的效果[13]。牛高等人[14]研究了Nd元素對AZ91合金的改性結果表明，當Nd含量為2.0%時, 針狀的Al11Nd3相和塊狀的Al2Nd相是主要的Al-Nd相;Liu等[15]研究了Nd含量對Mg-8Li-Al三元合金的顯微組織和力學性能的影響發現，Nd以Al2Nd相的形式存在，當Nd含量為0.6%時，合金的晶粒細化效果明顯，晶粒尺寸最小。Li等[16]的研究表明，Mg-8Li-3Al合金的α相晶粒尺寸隨著Nd含量的增加而減小，當Nd含量為1.6%時，α相的尺寸最小，合金中生成的Al2Nd分布在β相及其相界處，Nd對合金的拉伸強度和延伸率有良好的改善效果，然而過多的Al2Nd顆粒會造成位錯塞積，在拉伸過程中成為了斷裂源，對合金的塑性不利。與鑄造鎂合金產品相比，變形鎂合金產品(如擠壓、鍛造、軋制)由于在塑性變形過程中消除了鑄造缺陷，細化了合金晶粒，可使合金的綜合性能大幅度地提高[17-20]。
本文主要對鑄態和擠壓態Mg-5Li-3Al-2Zn-xNd(x=0.4,0.8,1.2,1.6,2.0%)合金的顯微組織進行了觀察，測試了不同Nd含量的合金在室溫下的拉伸性能。
1 實驗材料及方法
實驗使用的原料為純Mg(99.9%)、純Li(99.9%)、純A1(99.9%) 、純Zn(99.9%)和Mg-Nd中間合金
聲明：
“稀土Nd對α相Mg-Li合金的顯微組織和拉伸性能的影響” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：東北輕合金有限責任公司
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2025年08月05日 ~ 07日 
