本技术介绍了一种制备超轻高强镁锂合金的旋转模锻技术,涉及以下步骤:A) 收集原材料,包括纯镁锭、纯铝锭、镁锂中间合金、镁锆中间合金、镁钙中间合金或镁铈中间合金;B) 将原材料混合并加热至特定温度;C) 进行旋转模锻,以形成具有优异性能的镁锂合金。该方法提高了合金的强度和轻量化程度,适用于航空航天等领域。
背景技术
镁锂合金因超低密度,良好的成形性和阻尼性能等特点,成为航天航空、军事等领域的候选材料。当镁合金中锂元素含量为5.3-10.7%(wt.%)时,合金基体由α-Mg(HCP)和β-Li(BCC)双相组成,在室温下激活的滑移系增加,可更好的协调塑性变形,镁锂合金具有很高的比强度、比刚度和优良的抗震性能及抗高能粒子穿透能力,在航天、航空、兵器工业、核工业、汽车、3C产业、医疗器械等领域具有巨大的发展潜能;但随着Li含量的增加,合金强度降低,限制了其在工业方面的广泛应用。
目前应用最多的商用变形镁合金系主要有AZ、AM、ZK和Mg-RE系。AZ和AM系合金,价格便宜,但绝对强度和屈强比均较低,应用受到限制;ZK系合金如ZK60,挤压后屈服强度介于240~250MPa,抗拉强度达到325~340MPa,延伸率介于10~12%,但一般具有较强的变形织构,合金拉压对称性较低。Mg-RE系合金,稀土元素的添加,可激发非基面滑移,从而达到弱化变形织构并提高合金力学性能的目的。然而,稀土元素的添加,增加了合金的密度,不利于节能减排的环保理念。
目前,提升镁锂合金强度的方法主要是通过大塑性变形,例如等通道弯角挤压,高压扭转和多向锻造等。与铸造镁合金相比,经过挤压、锻造、轧制等塑性成形方法加工的变形镁合金具有更高的强度、更好的延展性,可以满足更多样化结构件的需求。然而,由于镁合金具有密排六方结构,挤压或轧制过程中很容易形成强基面织构,导致镁合金成形性和塑性差,并表现出力学性能各向异性和拉压屈服不对称性,这已成为阻碍变形镁合金大规模应用的瓶颈问题。
实现思路