稀有金属材料与工程：LZ91镁锂合金板材的超塑性气胀成形
2023-02-27【作 者】李勇;刘俊伟;高文亮;戴木海;姚敬;舒小勇
【前 言】
镁锂合金作为当今最轻质的金属结构材料，其密度仅为1.35-1.65 g/cm3，在减轻质量方面具有独特的优势，又由于其具有高的比强度和比刚度、优良的电磁屏蔽性能和减噪减震性能而被广泛应用于航天、交通、3C电子等众多领域[1-4]。锂的加入可以使合金晶体结构由单一的α-Mg相转变为α-Mg+β-Li的混合相，使合金可启动的滑移系增多，塑性较传统镁合金有所改善，因此，镁锂合金已成为镁合金中研究的热点[5-6]。目前，国内外研究者对镁锂合金轧制[8,9]、剧烈塑性变形[10-13]后合金的组织、性能和超塑性成形进行了大量研究工作。文献[8]研究了轧制比对轧制态LZ81镁锂合金的微观组织和腐蚀行为的影响:当轧制比从3增加到10时，α-Mg相被拉长并破碎，β-M g相的面积分数增加，且随着轧制比的增加，合金的耐腐蚀性能有所下降。Matsunoshita等[10]采用高压扭转工艺对Mg-8Li合金进行剧烈塑性变形，使其获得平均晶粒尺寸约500 nm的超细晶粒，在373 K, 1×10-3~1×10-2 s-1条件下进行沸水拉伸实验获得超塑性伸长率为350%-480%。说明采用高压扭转工艺细化晶粒后，合金不仅可以实现超塑性成形，而且可以实现超塑性液压成形。然而，对于镁锂合金超塑性气胀成形的研究却鲜有报道，采用常规的塑性成形方法制备一些镁锂合金空心壳体零件等复杂形状结构件是比较困难的，因此，研究镁锂合金在一定条件下是否具备超塑性，进而采用超塑性气胀成形技术去成形特定形状的复杂结构件，对于扩大镁锂合金的实际应用范围具有重要指导意义。
基于上述分析，通过热拉伸实验和气胀成形实验来探究LZ91镁锂合金板材的超塑性及超塑性气胀成形性能，并通过金相分析和扫描电镜观察等检测手段对镁锂合金板材的胀形机制进行深入研究。
以下是正文：
