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镁锂合金是最轻的金属结构材料,具有韧性好、抗弯强度大、容易变形加工等特点,但是,镁锂合金的铸态晶粒粗大,强度较低,使其应用受到一定程度限制。本文探讨了Al-5Ti-1B和Al-3Ti-0.15C对铸态LA141镁锂合金晶粒尺寸的影响。为了充分发挥镁锂合金塑性优良的特点,研究了LA91和LA141两种镁锂合金板带材的挤压-轧制及热处理工艺。采用表面机械加工在LA91合金板材形成了了表面纳米层,探讨了不同处理时间和热处理制度对LA91合金板材表面纳米层晶粒大小、变形层厚度、力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明:采用真空工频感应熔炼炉,在氩气保护状态下,获得了不同晶粒细化剂含量的LA141镁锂合金。试验结果表明,当Al-5Ti-1B含量为1.25wt%时,LA141合金晶粒尺寸由1750μm减小为500μm,细化效果显著;当Al-3Ti-0.15C含量为1.0wt%时,LA141合金晶粒由620μm减小至470μm,效果不明显,说明Al-3Ti-0.15C不是LA141合金理想的晶粒细化剂。通过热压缩试验,初步探讨了LA91和LA141两种镁锂合金的热加工工艺。温度在200℃以上,且应变速率在0.01-1.0s-1范围内时,两种镁锂合金的应力-应变曲线都有较大的稳态区域,最大流变应力分别小于40MPa和20MPa,说明两种合金均可在较宽的变形速率范围内进行塑性加工。LA91和LA141合金分别在200-250℃和100-150℃时的流变应力与ZK60和AZ31镁合金在350-400℃下的流变应力相当,说明这两种镁锂合金可以在相对比较低的温度下进行塑性加工。利用挤压开坯的方式获得了LA91合金板坯,并进行了后续的轧制试验,得到了板材组织演变规律。采用冷轧工艺可以获得综合力学性能较好的LA91合金板材,抗拉强度和延伸率分别可达到180MPa和18%,采用交叉轧制可显著提高LA91合金板材的抗拉强度,但塑性略有下降,其组织由链状α相和β相基体构成,随着板材厚度的减小,相邻α相的间距减小,强度逐渐增加。利用挤压开坯的方式获得了LA141合金板坯,其最优的热处理工艺为200℃×1h,该状态下板坯的抗拉强度和延伸率分别可达190MPa和10%。对挤压板坯进行后续轧制得到了0.5mm和0.2mm厚板材。对于0.5mm厚LA141轧制板材,最佳热处理工艺为200℃×30min,其抗拉强度和延伸率可达到144MPa和21%,杯突深度值可达6.3mm;对于0.2mm厚LA141轧制板材,最佳热处理工艺为200℃×20min,其抗拉强度和延伸率可达到139MPa和13%,杯突深度值可达4.7mm。表面纳米化后,LA91合金板材的综合力学性能有显著的提升,耐腐蚀性能则有所下降。先撞击5分钟,冷却后继续撞击3分钟的试样抗拉强度比未处理时提高了10%,延伸率提高了53%。在实验所采用的撞击时间范围内,LA91合金板材表面纳米层晶粒大小的变化并不明显,但是随着撞击时间的增加,板材的表面纳米层厚度及变形层厚度都有所增加。经过150℃×20min退火处理以后,LA91合金板材表面纳米层晶粒大小、表面纳米层厚度、抗拉强度及耐腐蚀性能变化都不大,延伸率有所上升。