● 摘要
超轻镁锂合金是具有良好发展前景的高性能变形镁合金新材料，其开发和应用研究已经引起国内外的广泛关注。超轻镁锂合金目前存在的主要问题，抗腐蚀性和时效机理缺乏系统认识，这制约了工业镁锂合金的开发和应用研究。本论文系统研究了超轻镁锂合金的表面化学稳定性和时效热稳定性，对于推动超轻镁锂合金的开发和应用研究具有重要意义。 论文对轧制态和铸态的Mg-13Li-X合金进行化学包埋渗铝的表面处理，渗剂中加入稀土氧化物（Y2O3、Ce2O3）。电化学测试结果显示，表面改性处理后，合金的化学稳定性得到改善。通过X-射线衍射、光学金相、显微硬度计，系统地研究了合金表面改性层的相组成、显微组织和力学性质。X-射线衍射的结果表明：除基体成分外，改性层中增加了MgO、Al2O3、 Li2O、LiAlO2、Li5AlO4等金属氧化物成分，且α相数量增多；表面改性层硬度普遍略低于基体；添加稀土氧化物后，表面改性层与基体界面处显微硬度明显提高。表面改性处理后，合金的电化学稳定性得到改善。 采用X-射线衍射、光学金相显微镜、显微硬度计、电导仪等测试分析手段，系统研究了Mg-13Li-X合金在时效过程中显微硬度和电导率的变化规律，探讨了冷轧板固溶态和轧制状态合金的时效机制。试验结果表明：固溶态Mg-13Li-X合金，随着时效温度的升高，不断析出第二相；至175℃时，第二相析出量最大；时效温度超过175℃以后，亚稳相渐渐回溶，AlLi平衡相析出。冷轧态Mg-13Li-X合金，在轧制过程中已经发生亚稳θ相的脱溶析出，在时效过程中，亚稳θ相转化成AlLi相，随着时效温度提高，AlLi相溶入基体；且350℃时，合金显微硬度变化不显著，具有良好的时效热稳定性。