镁锂合金(Mg-Li),超轻镁锂合金,镁锂超轻合金,变形镁锂超轻合金应用
轻质高强Mg-Li基复合材料研究进展
2018年 8月下 世界有色金属217收稿时间：２０１８－０７基金项目：本文系湖南有色金属职业技术学院校级课题“超细ＹＡｌ２ｐ增强镁锂基复合材料温轧及其显微组织演变规律的研究”阶段性成果。
作者简介：王红亮，男，生于１９８８年，汉族，湖南衡阳人，硕士，研究方向：高性能金属材料制备与加工。
轻质高强Mg-Li 基复合材料研究进展王红亮，邱智海（湖南有色金属职业技术学院，湖南 株洲 ４１２００６）摘 要：Ｍｇ－Ｌｉ合金因具有低密度、高比强度和比刚度、优异的吸震和抗电磁屏蔽性能，在追求轻量化的诸多工业领域具有广阔的应用前景。
但Ｍｇ－Ｌｉ合金本身强度太低，不能满足其作为结构材料的需要。
本文综述了Ｍｇ－Ｌｉ基复合材料常见的基体和增强体，同时分析了Ｍｇ－Ｌｉ基复合材料最新进展。
关键词：Ｍｇ－Ｌｉ合金；复合材料；研究进展中图分类号：ＴＢ３３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１８）１６－０２１７－２Study of Light Mg-Li Matrix CompositeWANG Hong-liang,QIU Zhi-hai（Ｈｕｎａｎ ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌｓ Ｃａｒｅｅｒ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｚｈｕｚｈｏｕ ４１２００６，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ Ｍｇ－Ｌｉ ａｌｌｏｙｓ ｈａｖｅ ｇｒｅａｔ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｆｏｒ ｕｓｅ ｉｎ ｍａｎｙ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｆｉｅｌｄｓ ｓｅｅｋｉｎｇ ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅｉｒ ｌｏｗ ｄｅｎｓｉｔｙ， ｈｉｇｈ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｓｔｒｅｎｇｔｈ， ｈｉｇｈ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｍｏｄｕｌｕｓ ａｎｄ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ａｎｔｉ－ｓｈｏｃｋ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｔｈｅｉｒ ｌｏｗ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｐｏｏｒ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｌｉｍｉｔ ｔｈｅｉｒ ｗｉｄｅｓｐｒｅａｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｒｅｖｉｅｗｅｄ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｒｉｘ ａｎｄ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｍｇ－Ｌｉ ｍａｔｒｉｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ．Keywords: Ｍｇ－Ｌｉ ａｌｌｏｙ； Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ； ｒｅｖｉｅｗ随着国家节能减排战略的提出及全球范围内出现能源紧张问题，轻量化是未来高科技产业器件和装置一个重要的发展方向。
镁锂合金实验报告
镁锂合金实验报告引言镁锂合金是一种轻质高强度合金，在航天、汽车、电子等领域具有广泛应用。
本次实验旨在制备镁锂合金，并通过对合金的性能进行测试和分析，评估合金的力学性能和化学性能。
实验方法1. 实验材料准备: 准备纯度达到99.9%的镁块、锂块，并将其切割成小块，去除表面氧化物。
2. 实验设备准备: 准备熔炼炉、石墨坩埚、钨丝、电源、恒温槽等设备。
3. 实验操作步骤:- 将预先称好的镁块和锂块按照一定比例放入石墨坩埚中。
- 将装有镁块和锂块的石墨坩埚放入熔炼炉中，使用钨丝加热将石墨坩埚内的镁和锂熔化。
- 将熔化的镁锂合金倒入预先准备好的模具中，并进行冷却。
- 将冷却后的镁锂合金样品取出，进行力学性能和化学性能测试。
实验结果与分析1. 力学性能测试:镁锂合金样品的强度和延展性是评价其力学性能的重要指标。
我们对合金样品进行拉伸实验，得到以下结果:- 抗拉强度: 200 MPa- 延伸率: 10%通过对实验结果的分析，我们可以得出结论，镁锂合金具有良好的力学性能，具有较高的强度和一定的延展性，适合在高强度要求的场景中应用。
2. 化学性能测试:镁锂合金的化学性能通常通过腐蚀试验来评估。
我们对合金样品进行了盐雾腐蚀试验，持续暴露在盐雾环境中，得到以下结果:- 腐蚀速率: 0.05 mm/year通过对实验结果的分析，我们可以得出结论，镁锂合金具有较好的耐腐蚀性能，适合在恶劣环境中使用。
结论通过本次实验，我们成功制备了镁锂合金，并对该合金的力学性能和化学性能进行了测试和分析。
实验结果表明，镁锂合金具有良好的力学性能和耐腐蚀性能，适用于航天、汽车等领域。
然而，镁锂合金仍存在一定的改进空间，下一步可以针对其性能进行进一步的研究和优化。
参考文献[1] 张三, 李四. 镁锂合金的研究进展. 材料科学与工程, 20XX, 12(1): 105-110.。
镁锂合金MSDS
镁锂合金MSDS毛宏玉Section 1. Chemical Product & Company Information第一项：化学品名称和制造商信息材料名称：镁锂合金(magnesium-lithium alloy )它是结构金属材料中密度最低者，在镁金属中添加锂元素，一般含锂8-16 %，其比重介于1.4-1.6，较一般镁合金的1.8更低，比塑料密度略高，强度200～340MPa，弹性模量45GPa。
阻尼大，是铝合金的十几倍，也就是能吸收冲击能量，减震降噪效果好.在屏蔽电磁干扰方面,镁锂合金也有突出表现。
镁锂合金材料除超轻外，最大特色为可常温塑性加工成型，如轧延、冲压等技术大量生产，也可铸造成型和半固态注塑成型。
制造商：西安**超轻材料有限公司地址：西安市阎良区国家航空****号Section 3. Hazards Identification第三项：危害信息镁在人体中含量约为体重的0.05%，它是生物必需的营养元素之一。
人体对锂的饮食需要量约为60～100 μg/d，大量吸入镁锂合金颗粒会造成人体轻微不适，产品片刺伤可能引发轻微炎症。
现无文献、研究表明镁锂合金其它危害性。
Section 4. First Aid Measures第四项：急救措施正常使用条件下镁锂合金不会进入人体，如吸入颗粒物，应送至其它场所，净体保温，清理口腔呼吸道。
如有其它不适立即送医。
Section 5. Fire Fighting Measures第五项：消防措施1. 镁锂合金材料合金状态不容易失火，但对镁锂合金经行机加工的过程中，产生的切屑和细粉仍有燃烧火爆炸的可能性，机加工场所环境应保持整洁通风。
2. 机加工切屑应及时从机床上清理干净，并单独存放，不应和其他切削混放，以避免加工其他材料的工件时（钢件）碰撞出的火星引起镁切屑的燃烧；磨削粉尘粉末很容易燃烧，悬浮在空气中时会引起爆炸，应采取措施，确保磨削粉尘正确收集与处置3. 加工完后及时清理零件表面的残余冷却液，并让零件保持干燥洁净；如长时间中断加工也应清理干净、干燥。
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铸锭尺寸： Φ250*400mm 成分：LA141， LA91，LZ91等牌号 密度：1.36g/cm3 抗拉强度：大于 139MPa 延伸率：大于20%
中铝郑州研究院轻金属所合金 Φ250*400mm铸 锭重量不到30Kg
中铝郑州研究院轻金属所可以生产大规格尺寸镁锂合金
中铝郑州研究院轻金属所可以生产大规格尺寸镁锂合金
• 1957年，Clarkhe 和Sturkey在研究Mg-19.6Li18.5Zn时发现，由于析出相MgLi2Zn转变为 平衡稳定的LiZn相，室温下20-30h时效后， 合金快速的达到最大硬度。 • 1980年，Alamo和Barchik通过研究Mg11.4Li-1.4Alβ合金的沉淀强化现象并且证实 当合金完全固溶后在室温下时效，发生了 相的反应β-β+ θ+α，当θ相（ θ 相主要是平 稳的稳定相AlLi相）析出时合金的硬度达到 最大值。
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• 1955年，Jones通过对三元镁β合金（镁和锂 的比例为88:12）分析研究其强度和加工硬 化性能，Jones指出通过加入Cd、Zn或者Al 在铸造和轧制过程中可以产生最佳的性能， 但是在常温下合金不很稳定，另一方面添 加Si、Cu、Sn或者Ce后合金的机械性能出现 降低。
中铝郑州研究院轻金属所可以生产大规格尺寸镁锂合金
超轻镁锂合金（Mg-Li）
• 中铝郑州研究院生产出超轻镁锂合金大
尺寸规格铸锭 • 尺寸规格：可生产Φ20-Φ300mm高度大于 400mm镁锂合金铸锭 • 可以做各种标准牌号以及非标牌号的镁锂 合金（Mg-Li）
中铝郑州研究院轻金属所可以生产大规格尺寸镁锂合金
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镁锂合金镀化学镍航天标准
镁锂合金镀化学镍航天标准
镁锂合金镀化学镍航天标准如下：
1.材料标志：镁锂合金（Mg-Li alloy）作为基底材料，化学镍（Ni）作为镀层材料。
2.工艺流程标准：
a. 预处理：去除基底材料表面的油污、氧化物等，采用化学或机械方法进行抛光，以提高表面粗糙度。
b. 镀镍：将预处理后的基底材料浸入含有镍盐和还原剂的化学镀液中，通过化学反应形成镍层。
c. 固化：对镀镍层进行加热或辐射固化，以提高镀层的稳定性和耐蚀性。
d. 检测：采用各种检测方法（如光学显微镜、X射线衍射等）对镀层厚度、均匀性、结合力等进行评估。
3.航天标准：根据我国航天领域相关标准，镁锂合金化学镍镀层应具备以下性能指标：
a. 厚度：≥20μm
b. 硬度：≥300HV
c. 结合力：≥5B
d. 耐蚀性：在盐雾试验中，镀层无脱落、裂纹等现象
需要注意的是，具体的工艺参数和检测方法可能因实际应用场景而有所不同。
在实际操作过程中，应根据实际情况调整工艺流程和参数，以确保镀层质量满足航天标准。
变形镁合金及其成形工艺
变形镁合金及其成形工艺镁合金具有密度低、比强度和比刚度高、电磁屏蔽效果好、抗震减震能力强、易于机加工成形和易于回收再利用等优点，在航空、航天、汽车、3C产品以及军工等领域的具有广泛的应用前景和巨大的应用潜力。
目前，镁合金的应用大多数是以模铸、压铸以及半固态成形等工艺来生产产品。
这些工艺生产的产品，存在着组织部太致密、成分偏析，最小厚度偏大、力学性能偏低等缺憾，不能充分发挥镁合金的性能优势。
研究和实践表明，塑性变形能够改善镁合金的组织和力学性能，大大提高镁合金的强度和塑性，同时，很多领域重要结构材料需要用的板材、棒材、管材和型材等只能用塑性成形工艺来制取，而不能利用铸造等工艺来生产，所以，变形镁合金及其成形工艺的研究越来越受到重视。
但是，由于镁合金晶体结构是密排六方（Hcp），塑性较差，成形困难，成材率低，加之人们对镁合金易燃、不耐腐蚀等缺点的过分夸张甚至是错误的认识，导致变形镁合金没有得到大规模应用，变形镁合金及成形工艺的研究没有引起足够的重视和深入的开展。
目前变形镁合金的板材、型材以及锻件等生产仍集中在航空航天及军事等高端领域或部门，没有普及到一般民用领域。
在当今社会节约资源和减少污染成为社会可持续发展战略的要求的背景下，急需加快研究步伐，转变观念，以推动变形镁合金镁在民用领域的应用。
本文旨在总结变形镁合金及成形工艺的成果，探讨变形镁合金及其成形工艺的研究方向。
变形镁合金的合金系变形镁合金主要分为四个系列(美国标准)：AZ系列(Mg－Al－Zn)，AM系列(Mg-Al-Mn)，AS系列(Mg-Al-Si)，AE系列(Mg-Al-Re)。
中国变形镁合金牌号为MB系列。
几个主要工业发达国家的变形镁合金标准及牌号见表1所示。
变形镁合金以AZ系应用最为普遍，其中又以MB2应用最为广泛。
需要指出的是变形镁合金中MB2的合金成分与AZ31B不同，其力学和成形性能比AZ31B稍差些，介于AZ31B和AZ31C二者之间。
镁锂合金标准
镁锂合金标准
镁锂合金是一种轻质、高强度的结构材料，广泛应用于航空、航天、汽车等领域。
以下是对镁锂合金标准的全面解释：
一、成分标准
镁锂合金的成分标准是按照一定的比例混合镁和锂元素，通常采用镁-锂二元合金或镁-锂-其他元素三元合金。
不同成分的镁锂合金具有不同的物理和机械性能，因此需要根据具体应用需求选择合适的成分。
二、物理性能标准
密度：镁锂合金的密度较低，通常在 1.35-1.65g/cm3之间，比常规镁合金轻20%-30%，比铝合金轻40%-50%。
强度：镁锂合金具有高比强度和比模量，其抗拉强度和屈服强度均高于常规镁合金和铝合金。
弹性模量：镁锂合金的弹性模量较高，具有良好的刚性和抗冲击性能。
热膨胀系数：镁锂合金的热膨胀系数较低，具有较好的抗热疲劳性能。
三、机械加工性能标准
镁锂合金具有良好的冷热成型和机械加工性能，可以加工成各种形状和尺寸的零部件。
在加工过程中，需要注意控制温度、速度和切削参数，以避免出现裂纹、变形等问题。
四、耐腐蚀性能标准
镁锂合金在某些环境下容易受到腐蚀，因此需要采取相应的防护措施。
例如，可以在表面涂覆防腐涂层或进行阳极氧化处理，以提高其耐腐蚀性能。
五、安全性能标准
镁锂合金在生产和使用过程中需要符合相关的安全标准，如防火、防爆、防辐射等。
对于某些特定应用领域，还需要满足相应的环保要求。
总之，镁锂合金标准涵盖了成分、物理性能、机械加工性能、耐腐蚀性能和安全性能等多个方面，为镁锂合金的生产和应用提供了指导和依据。
在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的镁锂合金并严格遵守相关标准。
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• 中铝郑州研究院生产出超轻镁锂合金大
尺寸规格铸锭 • 尺寸规格：可生产Φ20-Φ300mm高度大于 400mm镁锂合金铸锭 • 可以做各种标准牌号以及非标牌号的镁锂 合金（Mg-Li）
铸锭尺寸： Φ250*400mm 成分：LA141， LA91，LZ91等牌号 密度：1.36g/cm3 抗拉强度：大于 139MPa 延伸率：大于20%
• 20世纪60年代中期至 1990年，前苏联科学 院开始研究镁铿合金，开发出了可焊接、 可锻造的MA21、MA18等合金，并制出了强 度与延性较好、组织稳定的镁铿合金零件。 1983年苏联学者首先实现了MA21合金的超 塑成型，1984年首创了激光快速凝固细化 表层晶粒的新工艺，随后在这方面进行了 较多的研究，通过调整熔化区结构提高 MA21Mg一Li合金的硬度、强度，虽然其塑 性有一定下降，但其常温抗蠕变性能得到 改善，同时，其耐蚀性提高，磷化及氧化 处理后的磷化层和氧化层性能得到改善。
• 随着要求宇航器件减重、兵器轻量化的发 展，对超轻材料的要求更加迫切，美国、 欧洲、俄罗斯、日本以及朝鲜等国对Mg一 Li合金及Mg一Li基复合材料的研制越来越重 视。目前，日本法库特、科贝尔克公司己 开发出最轻的实用的含铅Mg一Li合金，该 产品主要提供给便携式轻量器材制造领域 使用。该产品样品已出售给NEC等日本大型 电子器材厂家，已进入批量生产。
• 日本一些大学、产业界充分利用美国、前 苏联两国学者的工作成果，自20世纪80年 代末开始，集中对二元镁铿合金及三元Mg 一Li一RE(稀土元素)合金进行研究。在Mg一 SLi一IZn合金系中获得最大超塑延伸率840%， 同时开发出Mg一36Li一5Zn、Mg一36Li一5AI 等可浮在水面、密度仅为0.95g/cm3的超轻 Mg一Li合金
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3.6 稀土元素的影响
• 混合稀土价格比单一稀土便宜很多，用混合稀土对镁锂 合金进行合金化更加具有工业应用价值，因此，混合稀土 对镁锂合金的合金化研究受到了广泛的重视。在合金内添 加1%和2%的混合稀土后，对镁锂合金的晶粒尺寸有细化 作用；当稀土含量较高时，稀土还与镁形成稀土化合物， 这使得合金的延伸率下降。此外，由于稀土与镁结合形成 金属间化合物，消耗了一定量的镁，从而降低了合金内部 的镁锂比，使得合金基体内部α相比例减少，强化效果减 弱，导致合金的强度下降；另外稀土化合物的形成，使得 合金的高温热稳定性提高。
幅度提高。
表 1 AZ31B与LA141组成合金零件质量 零件名称 AZ31B LA141 （单位：g） 减少质量比例/%
雷达反射罩 电子仪器保护盖 电话外壳
586 9.5 712.8
447 7.3 521.4
25 23 27
1.3 镁锂合金应用
• 由于镁锂合金特殊的物理性能以及其作为超轻 材料的性质，可以开拓出更多的应用领域，如笔 记本电脑外壳、手机外壳以及扬声器振膜、仪器 仪表壳体等。图1是郑州轻金属研究院轻金属材料 研究所开发出的镁锂合金材质的笔记本外壳和手 机外壳。
3.2 锌元素的影响
• Zn的熔点（419℃）较低，与镁的晶体结构（hcp）相同， 与镁的原子半径差别不大，可以与镁形成连续固溶体。Zn 在镁中的固溶度（最大约6.2%）随温度降低而减小，从而 形成时效强化。Zn能提高合金的应力腐蚀敏感性，从而提 高合金的疲劳极限，但Zn的加入使合金的密度增大，加入 量不宜过大。 • Zn具有和Al类似的作用效果，即随Zn含量的增加，合金 的强度提高，而塑性下降，不同的是单位质量的强化效果 比Al差，若要达到相同的强化效果需要加入更多地Zn， Mg-Li-Zn合金中生成θ*相（MgLi2Zn），经过时效处理之后 θ*相发生粗化，形成稳定的θ相（ MgLiZn ）。 • 在镁锂合金的合金化过程中，一般把Al与Zn同时作为合 金化元素加入，这样可以充分发挥Al和Zn的各自优势。
表 2 镁和稀土元素的原子半径和电负性
元素符号 Mg La Ce Pr Nd Y Gd Sc 原子半径/nm 0.160 0.188 0.183 0.183 0.182 0.182 0.178 0.165 与镁原子半径差/% 0 17.3 14 14.3 13.8 12.6 12.6 2.6 电负性 1.31 1.10 1.12 1.13 1.14 1.22 1.20 1.36
图 1 镁锂合金笔记本外壳和手机外壳
2、镁锂合金制备方法
2.1 真空熔炼制备镁锂合金 2.1.1真空感应熔炼制备镁锂合金
• 真空脱气作用：真空熔炼活泼金属，达到充分去除H2、 N2、O2的目的。。金属的脱气，可提高金属的塑性和强 度，真空度愈高，温度愈高，脱气时间愈长，有利于金属 的脱气。
真空熔炼优点
2.1 真空熔炼制备镁锂合金 2.1.2熔盐电解制备镁锂合金
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熔盐电解过程中应用最为广泛的熔盐是熔融氯化物，其 价格便宜，腐蚀性适中，熔点比氯化物低。金属锂的电解 过程中，较常用的熔盐体系是LiCl+KCl低共熔体系，其最低 共熔点组成（摩尔分数）为59%LiCl和41%KCl，熔点为 352℃。工作电位范围为± 3.62V，负端有Li阴极沉积的电 位决定，正端由Cl2阳极析出的电位决定。 熔盐电解过程注意事项： 1、原料的干燥：保证电解使用盐类不能含有水分。 2、电解槽设计：镁锂合金在电解温度以上时很容易氧化 甚至自燃，所以阴极室要有氩气保护。 3、氯气吸收系统：实验室一般用工业烧碱配制成4mol/L 的吸收液吸收。
郑州轻金属研究院
轻金属材料研究所
•镁锂合金介绍
镁锂合金介绍-1
1、镁锂合金概述
1.1 镁锂合金发展历程 1.2 镁锂合金特点 1.3 镁锂合金应用
2、镁锂合金制备方法
2.1 真空熔炼制备镁锂合金 2.2 熔盐电解制备镁锂合金 2.3 镁锂合金的毒性及生产技术要求
3、合金元素对镁锂合金的影响
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 铝元素的影响 锌元素的影响 硅元素的影响 铜元素的影响 锆元素的影响 稀土元素的影响
2.3 镁锂合金的毒性及生产技术要求
• 在工业生产条件下，镁锂合 金铸件及其加工件的自燃温度 为330-350℃，和镁合金的区别 是镁锂合金在固态时能够燃烧， 这些主要和锂的自燃及其氧化 产物有关。因此镁锂合金的燃 烧温度极限以及加工温度不能 高于320℃。但是镁锂合金相 对于镁合金来说其氧化镁比较 致密，常温下其抗腐蚀性能高 于大部分镁合金。 • 郑州轻金属研究院轻金属材 料研究所所生产大规格镁锂合 金铸锭（如图2）及其加工材 在车间内放置半年以上不存在 明显腐蚀现象，由于普通镁合 金抗腐蚀性能。
焊接性能优良：只需 本体材料即可达到预 期焊接性能。
Mg-Li
抗腐蚀性能：表面氧 加工变形性能好：常 化膜比一般镁合金氧 温下即可轧制成薄板， 化镁致密。 并可进行超塑性成形。
1.3 镁锂合金应用
由于镁锂合金比铝轻一倍，比标准镁合金轻1/4-1/3，在 航空航天领域应用镁锂合金可以将质量降低20%-30%（如表 1所示），能够大幅度降低飞行成本，航天器飞行能力也大
3.4 铜元素的影响
• Cu在镁中的固溶度很小，而Li与Cu几乎不互溶，所以Cu固 溶在Mg-Li合金中的量很低。Cu可以使共晶合金（Mg-8Li）的 α相的长宽比增大的倾向，Cu加入量较低时具有好的强化效 果，而且塑性降低很少；Cu含量较高时（大于3%），强度增 加不多，而塑性显著降低，故一般认为Cu的加入量为1-1.5%。
3.6 稀土元素的影响
• 稀土元素（RE）加入镁锂合金，通过固溶强化和形成细 小弥散的金属间化合物提高其综合性能，并可提高析出相 的热稳定性，改善合金在较高温度下的力学性能，加入RE 还可以提高合金的再结晶温度，并促使镁锂合金的时效强 化。稀土在镁锂合金中的溶解度较小，能与镁形成多种金 属间化合物，表2为镁和稀土元素的原子半径和电负性。
• 防止氧化作用：在真空中加热不仅使金属本身不氧化，而 且使原来已氧化的金属进行还原分解
• 脱脂作用：附着在原料上的油脂（碳、氢、氧化物等）， 在真空中加热时被挥发或分解，随即被真空泵抽走。
真空感应熔炼工艺：熔炼炉预先抽真空，充入氩气使其在惰性气氛中制备铸锭， 熔炼设备为带阀门控制的密封感应炉，有密封的结晶器或是氩气保护装置组成。 为了防止燃烧，不能使用二氧化硫灭火，因为金属锂能够与二氧化硫发生反应 生成硫和氧气，使燃烧更剧烈。
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0.174
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1.24
3.6 稀土元素的影响
• Ce在Mg-Li-Al三元合金中主要以Al2Ce相的形式存在，在 LA81合金中添加少量的Ce后，合金内Al2Ce相呈棒状均匀 分布，Al2Ce分布在晶界附近起到钉扎作用，是合金的断 裂方式由沿晶断裂转变为解理断裂，还能在150℃时有效 组织晶界滑移，从而提高合金的耐热性。当Ce含量大于 0.6%时，Al2Ce 相割裂基体，从而降低合金的力学性能。 • 在高Y含量的镁锂合金中，将形成γ相（Mg24Y5），在 Mg-8Li –Y 合金中，合金内部除了存在长条状分布与基体β 相中的α相外，还存在沿晶界分布且呈网状结构的γ相 （Mg24Y5），使合金在淬火处理过程中随着淬火温度升 高合金的硬度和强度也随之升高
图 2 实际生产镁锂合金铸锭
3、合金元素对镁锂合金的影响
• 二元镁锂合金力学性能很差，不能作为结构材料应用于工 业领域。在镁锂基合金中加入适量的合金元素，可以明显 提高合金的各项性能。加入到镁锂合金中的合金元素主要 有三类： • 1）固溶度较大的元素，如Ag, Cd, Zn, Al, In, Tl等； • 2）固溶度较小的元素，如Ni，Co, Cu, Ca, Ce, Si, Sb, Bi等； • 3）固溶度很小的元素，如K， B，Cr， W，V, Ti，Zr， Fe， Mn等。
2.3 镁锂合金的毒性及生产技术要求
• 人体大量吸收氧化镁烟雾或引起呼吸困难，麻痹神经末 梢，可能引起呕吐。纯净干燥的镁粉燃烧温度为420440℃，湿的镁粉在360℃燃烧，干燥的镁和镁合金屑在 400-450℃燃烧，在小的、封闭的和导热不良的空间镁粉 和镁屑遇到湿气的情况下可以自燃。 • 锂与镁一样，在固态是不挥发，在640℃空气中锂可以 自燃，液态锂被氮化形成含氮的锂化物，这类化合物在 200℃左右可以发生自燃，锂和水接触时会发生自燃，在 潮湿空气中操作金属锂属于危险-爆炸等级，锂在燃烧时 产生氮化物浓烟，形成锂及其化合物的凝聚现象，这种烟 雾对呼吸器官危害很大。锂具有强烈的碱性性质，空气中 大量的锂化合物会对呼吸道产生危害，锂能损坏食道、中 枢神经和呼吸器官。锂的燃烧具有强烈的破坏作用，引起 眼睛和呼吸道粘膜疾病，甚至中毒。为了防止呼吸器官受 到锂及其化合物颗粒的危害，必须佩戴防毒面具。
4、LA141镁锂合金组织和性能
4.1 LA141合金力学性能 4.2 LA141合金的连接性能 4.3 LA141合金的加工成型性能
1.1 镁锂合金发展历程
•德国科学家在研究锂、钠、钾与镁的相互作用时， 意外发现了镁和锂之间可以发生有。趣的结构转 20世纪初 变，为以后的镁锂合金研究提够了可靠依据。
4、LA141镁锂合金组织和性能
• LA141是典型的商用镁锂合金，它的密度大约比传统的 镁合金低25%，轻如塑料，但具有刚性和韧性。由于LA141 合金的轻质高强特点，使得其在航空航天领域的金属材料 中具有相当大的吸引力，表3为LA141商用镁锂合金、铝合 金（6061-T4、6061-T6）、传统镁合金（AZ31B）和玻璃纤 维增强塑料主要性能指标。 • 轻金属材料研究所目前可以生产各种规格的镁锂合金板 材（厚度大于0.2mm，宽度小于600mm）及型材（如图 3）。
3.3 硅元素的影响
• Si可以提高镁锂合金的高温强度和蠕变性能，加入Si元 素后，合金的组织中出现高熔点的Mg2Si相，这种相的熔 点较高（为1085℃），硬度较高（为460HV），它是提高 镁锂合金耐热性的主要因素。Si在Li液中的溶解度很小， 其固溶度更小，主要以化合物的形式存在。美国曾研制了 Mg-14Li-(0.5-1)Si耐热合金，并将该合金用于航天器铸件。