Mg-Li合金是目前最轻的金属结构材料[1-4]，其密度只有1.35~1.65g/cm3，比强度高于常用镁合金，并且具有良好的冷、热变形能力[5-8]。因此，近些年来在航空航天、汽车、电子等领域受到重视，并得到了试验性应用。由于这种合金强度较低，成为制约其进一步应用的主要障碍。
当Li含量低于5.7%(质量百分数，下同)，合金是以Mg为基体的α相固溶体[9,10]，该系列合金虽然锂含量较低，但其二元合金的强度依然不高。添加合金元素是一种提高合金强度的有效方法，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%时，Mg-Li合金具有高强度的同时也保持着良好的塑形。Zn的含量较低时，强化效果不明显，而含量过高又会增加合金的密度，且会增加合金在浇注过程中的热裂倾向，因此Zn含量一般选择2%左右[12]。Nd元素作为一种高效的合金化稀土元素被用于高强高韧镁合金的开发，并取得了较好的效果[13]。牛高等人[14]研究了Nd元素对AZ91合金的改性结果表明，当Nd含量为2.0%时, 针状的Al11Nd3相和块状的Al2Nd相是主要的Al-Nd相;Liu等[15]研究了Nd含量对Mg-8Li-Al三元合金的显微组织和力学性能的影响发现，Nd以Al2Nd相的形式存在，当Nd含量为0.6%时，合金的晶粒细化效果明显，晶粒尺寸最小。Li等[16]的研究表明，Mg-8Li-3Al合金的α相晶粒尺寸随着Nd含量的增加而减小，当Nd含量为1.6%时，α相的尺寸最小，合金中生成的Al2Nd分布在β相及其相界处，Nd对合金的拉伸强度和延伸率有良好的改善效果，然而过多的Al2Nd颗粒会造成位错塞积，在拉伸过程中成为了断裂源，对合金的塑性不利。与铸造镁合金产品相比，变形镁合金产品(如挤压、锻造、轧制)由于在塑性变形过程中消除了铸造缺陷，细化了合金晶粒，可使合金的综合性能大幅度地提高[17-20]。
本文主要对铸态和挤压态Mg-5Li-3Al-2Zn-xNd(x=0.4,0.8,1.2,1.6,2.0%)合金的显微组织进行了观察，测试了不同Nd含量的合金在室温下的拉伸性能。
1 实验材料及方法
实验使用的原料为纯Mg(99.9%)、纯Li(99.9%)、纯A1(99.9%) 、纯Zn(99.9%)和Mg-Nd中间合金
声明：
“稀土Nd对α相Mg-Li合金的显微组织和拉伸性能的影响” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：东北轻合金有限责任公司
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2025年05月16日 ~ 18日 
