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Mg-Li合金作为一种新型的金属结构材料,由于其优异的性能,如密度低、比强度高、比刚度高、良好的电磁屏蔽性能、各向异性弱等优点,在航空航天、军事工业、机械、交通工具、3C产品、医疗及微电子技术等领域具有极其重要的应用价值。然而,由于其性质活泼,极易发生腐蚀,阻碍了其获得更广泛的应用。因此,寻求一种提高Mg-Li合金耐腐蚀性能的方法具有重要的意义。众所周知,铝及铝合金具有较好的耐腐蚀性能且与Mg-Li合金同属轻金属材料。本文在400℃以50%的压下率通过热轧复合制备出Mg-Li/Al复合板以提高Mg-Li合金的耐腐蚀性能,并通过累积叠轧制备出Mg-Li/Al多层金属复合板。本文首先研究了退火工艺对Mg-Li/Al复合板显微组织与力学性能的影响,并研究了复合板在累积叠轧过程中的显微组织演变和力学性能变化。结果表明:通过轧制复合制备出的复合板具有较好的结合强度。将复合板在200℃~400℃退火1h,在300℃或低于300℃退火时,结合面处无明显扩散,而当退火温度达到350℃时结合面处产生明显的扩散层,扩散层由金属间化合物Mg17Al12和Al3Mg2组成,同时在Mg-Li合金中发生了再结晶,随退火温度的升高扩散层变厚,同时由于扩散层的形成使复合板的结合强度升高,结合面处硬度值急剧增高,抗拉强度急剧降低。在400℃时复合板结合强度为22.64MPa,结合面处硬度值为95.8HV,抗拉强度为155.23MPa,延伸率为 25.69%。在300℃退火不同时间,在0.5h时β相中发生了再结晶;到1h时α相发生球化,结合面处没有发生扩散;当退火时间延长到1.5h时,Mg-Li合金中的显微组织基本没有发生变化,结合面处可以观察到很薄的扩散层;随着退火时间的继续延长,Mg-Li合金的显微组织没有发生明显变化,金属间化合物Al3Mg2和Mg17Al12断断续续地分布在结合面处;到2.5h时,金属间化合物逐渐连接起来,形成连续的扩散层;在3h时,结合面处的金属间化合物层并未发生明显的变厚。随着退火时间的延长,Mg-Li合金的硬度刚开始基本保持不变,随后逐渐下降,纯Al的硬度刚开始以较小的降幅逐渐降低,在1h时急剧降低,随后又以较小的减幅逐渐降低,结合面处的硬度值刚开始逐渐下降,在1.5h时急剧升高,继续延长退火时间,硬度值进一步上升,但增幅越来越小;复合板的结合强度逐渐增大,在3h时达到19.12MPa;抗拉强度先降低再升高,继续延长退火时间,抗拉强度急剧降低,而延伸率随退火时间的延长先升高然后基本不变。轧制复合后Al/Mg-Li/Al复合板的抗拉强度达到了204.51MPa,延伸率为 16.39%。采用累积叠轧技术成功地制备出Al/Mg-Li多层复合板材,复合板的界面结合强度达到10.45MPa。随着累积叠轧道次的增加,Mg-Li合金中的αα相和β相沿着轧制方向被拉长,呈现出明显的方向性,到5道次后,αα相和β相均为细长的条状,且αα相中的晶粒尺寸达到20μm,β相中的晶粒尺寸基本在5μm~10μm之间;而到6道次后,αα相和β相由细长条状破碎后变成细小分散的颗粒,且分布十分均匀,此时β相的晶粒尺寸已经小于5μm。随累积叠轧道次的增加,复合板的力学性能明显提升,抗拉强度逐渐增大,Mg-Li合金与纯A1的显微硬度逐渐增大,到6道次后复合板的抗拉强度达到290.54MPa,Mg-Li合金与纯A1的显微硬度分别达到75.1HV、79.4HV。