热压层合镁锂合金片材制备与组织性能研究

采用自行设计制备的LAY821合金,通过挤压和轧制工艺获得热压层合增材制造用LAY821合金片材,并对挤压和轧制变形方式下合金的显微组织和力学性能进行研究,为拓展Mg-Li合金在增材制造领域的应用,提供一定的理论与技术支持。分别用金相显微镜、扫描电镜观察合金的微观形貌,使用能谱仪检测相的成分,X射线衍射仪(XRD)分析合金的相组成,通过拉伸试验测试合金的力学性能。结果表明,LAY821合金主要由α-Mg、β-Li相与分布于晶界和α-Mg相中的Al_(2)Y颗粒构成。经过挤压、轧制和中间退火处理后,合金形成均匀的双相等轴晶结构,平均粒径由11.6μm减小至7.0μm。Al_(2)Y颗粒呈弥散分布,平均粒径由2.2μm减小至1.0μm,XRD检测结果未发现任何新相。合金的极限抗拉强度最高达到290.26 MPa,硬度提高到54.74HV,伸长率达30%以上。力学性能的改善得益于细化的等轴晶结构和Al_(2)Y颗粒的弥散强化作用。LAY821合金片材设计用于热压层合增材制造,制备过程中组织结构可控,其力学性能未产生明显的各向异性。