LZ61镁锂合金热变形行为研究①

李 勇，刘俊伟，苏 越，戴志东，杨振南

（南昌航空大学 材料科学与工程学院，江西 南昌330063）

镁锂合金作为当前最轻质的结构材料，密度为1．35～1．65 g／cm3，低于传统镁合金。镁锂合金不仅具有传统镁合金的高比强度、比刚度等优点，同时还具有良好的电磁屏蔽和阻尼性能以及易切削加工和易回收等诸多优点，故其被广泛应用于航空、航天、汽车、3C等领域［1－4］。但由于镁锂合金存在绝对强度低，高强度下韧性、热稳定性差以及熔炼成本高等不足，极大制约了镁锂合金工业化应用。研究者从热变形加工、冷变形加工、铸造等方面对镁锂合金的性能进行了研究与改善［5－7］。

本文拟对工业用锻态LZ61镁锂合金板材进行热压缩变形，通过分析其热变形行为及微观结构变化规律，为镁锂合金的热变形工艺的制定及变形机制的探究提供参考。

1 实验材料及方法

实验所用材料为锻态LZ61镁锂合金厚板材，化学成分如表1所示。采用数控火花线切割机沿锻造方向将LZ61板材切割成Φ10 mm×12 mm的圆柱状试样，并用砂纸打磨，超声波振荡清洗表面杂质和油脂后吹干备用。在Gleeble－3500热模拟试验机上进行热压缩试验，试验温度为593 K，应变速率分别为0．001 s－1、0．01 s－1、0．1 s－1，最大变形量为60%，升温速率为5 K／s，升温至预设温度后保温5 min，以确保试样整体温度均匀。从热压缩变形后的腰鼓型试样上截取横截面中心部位进行镶嵌、打磨、抛光、腐蚀（采用滴蚀法，腐蚀剂为2 mL硝酸＋1 mL乙酸＋20 mL乙醇），腐蚀时间约为8 s，试样表面金属光泽略微呈暗灰色。

表1 LZ61镁锂合金化学成分（质量分数）／%