一种高强度低缺口敏感性镁锂合金及其制备方法和应用

摘要

本发明属于镁锂合金材料制备技术领域，具体涉及一种高强度低缺口敏感性镁锂合金及其制备方法和应用。本发明针对镁锂合金绝对强度低、强塑性和屈强比难以良好匹配的问题，通过利用Al、Zn元素的固溶强化作用，并对各种合金元素之间的优化配比，制备一种高强度低缺口敏感性镁锂合金，由以下质量百分比的组分组成：Li：5.0‑8.0%；Al：4.0‑6.0%；Zn：1.0‑2.0%；Nd：0.5‑1.5%；Er：0.2‑1.0%；Si：0.2%‑1.0%；Ca：0.2‑0.5%；其中Al/Zn值为3~8，余量为Mg。本发明所述高强度低缺口敏感性镁锂合金制备方法中，塑性加工工序简单，短流程、低成本、可操控性强，大应变轧制过程中无需进行中间过程退火，通过本方法可获得抗拉强度320.6MPa，延伸率>15%，比强度202 kN m kg‑1，缺口拉伸敏感系数为0.9的镁锂合金产品。

权利要求

1.一种高强度低缺口敏感性镁锂合金，其特征在于，由以下质量百分比的组分组成：Li：5.0‑8.0%；Al：4.0‑6.0%；Zn：1.0‑2.0%；Nd：0.5‑1.5%；Er：0.2‑1.0%；Si：0.2%‑1.0%；Ca：

0.2‑0.5%；其中Al/Zn值为3 8，余量为Mg；

~

所述高强度低缺口敏感性镁锂合金采用如下步骤制备得到：（1）真空熔炼与铸造：将所需镁锂合金组分按质量百分比进行配料，配料后，抽真空，再充入氩气，在氩气气氛中加热到760‑800℃至熔化，保温30‑40分钟后搅拌精炼5‑10min，然后浇注，冷却1‑2h后取出铸锭，得到高纯净镁锂合金铸锭；

（2）大应变轧制或镦粗‑挤压：将步骤（1）得到的高纯净镁锂合金铸锭于氩气气氛中在

300～450℃下保温6‑10h进行均匀化热处理，再水冷或空冷至室温，得到预制坯料，然后进行大应变轧制或镦粗‑挤压工艺，即得所述镁锂合金材料。

2.一种高强度低缺口敏感性镁锂合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）真空熔炼与铸造：将所需镁锂合金组分按质量百分比进行配料，配料后，抽真空，再充入氩气，在氩气气氛中加热到760‑800℃至熔化，保温30‑40分钟后搅拌精炼5‑10min，然后浇注，冷却1‑2h后取出铸锭，得到高纯净镁锂合金铸锭；

（2）大应变轧制或镦粗‑挤压：将步骤（1）得到的高纯净镁锂合金铸锭于氩气气氛中在

300～450℃下保温6‑10h进行均匀化热处理，再水冷或空冷至室温，得到预制坯料，然后进行大应变轧制或镦粗‑挤压工艺，即得所述镁锂合金材料；

步骤（1）中镁锂合金组分及质量比为：Li：5.0‑8.0%；Al：4.0‑6.0%；Zn：1.0‑2.0%；Nd：

0.5‑1.5%；Er：0.2‑1.0%；Si：0.2%‑1.0%；Ca：0.2‑0.5%；其中Al/Zn值为3 8，余量为Mg。

~

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中水冷速率为120‑130℃/s，空冷速率为20‑30℃/s。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中大应变轧制的具体步骤为：将得到的预制坯料置于热处理炉中预热至200 350℃，保温1‑2h，并在200 350℃下大应变~ ~轧制，单道次压下量为20～50%。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）轧制时，单道次压下量为30%~

50%。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中镦粗的具体步骤为：将得到的预制坯料置于热处理炉中预热至200～300℃，并在200～300℃下保温1‑3h后进行镦粗，镦粗前后高度比为（1.2 3）：1，水冷或空冷至室温，然后重新预热至150～300℃进行挤压。

~

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中挤压的具体步骤为：将镦粗后的坯料在150～300℃进行挤压，挤压比不小于10。

8.权利要求1所述高强度低缺口敏感性镁锂合金在制备航空航天零部件或武器装备零部件中的应用。

说明书

一种高强度低缺口敏感性镁锂合金及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明属于镁锂合金材料制备技术领域，具体涉及一种高强度低缺口敏感性镁锂合金及其制备方法和应用。

背景技术

[0002] 镁锂合金作为密度最低的金属结构材料，在能够大幅度减小构件重量的同时具备高强度和良好的塑性，因此在载人航天、航空装备、消费电子和汽车工业等领域有着广阔的应用前景。现有技术中，常见的镁锂合金的抗拉强度主要局限于150～200MPa，随着航空航天和武器装备等领域对轻量化技术的需求，结构件要求合金具有高强度，同时要求能够以较小的截面面积承受较高应力，所以，现有技术中镁锂合金力学性能不足的劣势凸现，无法满足工程结构材料的应用需求。

[0003] 随着镁锂合金力学性能的提升，许多研究者将Mg‑Zn‑Y合金中的准晶强化相引入到镁锂合金中用于改性，例如，公开号为CN1948532A的中国专利公开了一种准晶相强化镁锂合金及其制备方法，其中合金各组分元素含量为：Li：5.5‑11.5％、Zn：0.5‑15％、Y：0.5‑8％和余量的Mg组成，此专利中通过调控Zn和Y含量配比，引入I相(Mg3Zn6Y)和W相
(Mg3Zn3Y)，对镁锂合金的强度进行改进。

[0004] 上述专利通过将稀土元素加入到合金中，用于弥补Mg‑Li合金强度不足，从而获得高强度的稀土镁锂合金，但过多的加入稀土元素也会导致合金材料产生不益效果，例如当Cd含量过高时合金中第二相易产生粗化和分解，同时Cd还具有一定的毒性且成本较高，故认为其经济效益不大；Zr在镁合金中的固溶度十分有限，少量Zr可以细化晶粒，过量的Zr会导致合金元素扩散速率显著降低，合金强度和塑性大幅降低。

[0005] 同时，不仅过多的稀土元素会影响合金性能，合金中某些元素含量的不匹配，也会导致合金性能的下降，例如，公开号为CN111235413A的中国专利公开了一种高强度超轻金属材料的制备方法，所述合金的各元素质量占比为：Li：6‑18％、Zn：0.4‑9％、Sm：0.2‑4.5％、Sc：0‑1.0％，余量为Mg和不可避免杂质。此专利中通过利用β‑Li相的固溶强化和变形加工硬化效应两种技术手段共同实现合金强度的提高，但对于高Li含量的合金，需同时加入高含量的Al或Zn进行固溶强化，才能使合金性能满足要求，而工业纯锂比较昂贵，加入过多的锂会提高合金成本，并且高Zn合金在中低温条件下亚稳相容易粗化和分解，易发生时效软化导致合金强度大幅衰减。

[0006] 由于在金属结构件、零件，以及孔、台阶等结构中容易出现突变的台阶或孔等，所以缺口是无法避免的，且缺口能够改变零件的应力分布状态，在施加载荷的情况下，会造成应力集中，导致材料强度和塑性降低，同时缺口也成为了裂纹扩展的起源。因此，合金材料的缺口敏感性在工程结构件的使用可靠性、设计安全性、力学性能、使用性能等方面起着至关重要的作用。

[0007] 以上专利中，虽然对镁锂合金中元素的种类和用量进行了改进，但是仍然不能保证特定结构镁锂合金结构件的缺口强度和缺口敏感性。

[0008] 对于合金结构的缺口强度和缺口敏感性，目前研究的对象主要是球墨铸铁合金、部分铝合金或者高熵合金等延展性较低的合金。例如，Zhang等人对AlCoCrFeNi2.1高熵合金引入4个不同缺口半径的U形缺口，发现与无缺口试样相比，AlCoCrFeNi2.1合金对缺口不敏感，独特的共晶微观结构阻碍位错运动并延缓裂纹扩展，缺口试样的拉伸性能得到改善(参见文献：Wei Z A  ,Liang LA,Sp B,et al.The tensile property and notch sensitivity of AlCoCrFeNi 2.1 high entropy alloy with a novel"steel‑frame"eutectic microstructure[J].Journal of Alloys and Compounds,863.)。

[0009] 由于金属合金承载过程中缺口部位常成为部件结构失稳、断裂的起源，故在性能测试过程中仅考虑光滑试样的性能指标是不够的，需额外考虑缺口对合金力学性能的影响，而对于低缺口敏感性镁锂合金的研究鲜有报道。

[0010] 因此，需要对现有的镁锂合金组分进行优化，以期对合金的缺口敏感性进行改善。

发明内容

[0011] 本发明针对镁锂合金绝对强度低、强塑性和屈强比难以良好匹配的问题，通过利用Al、Zn元素的固溶强化作用，并对各种合金元素之间的优化配比，制备一种高强度低缺口敏感性镁锂合金，所述镁锂合金不仅能够满足强度的要求，还具备低缺口敏感性，同时兼备良好的塑性和韧性。

[0012] 本发明还提供了上述高强度低缺口敏感性镁锂合金的制备方法。

[0013] 本发明又进一步提供了所述高强度低缺口敏感性镁锂合金的应用。

[0014] 基于上述目的，本发明采取如下技术方案：

[0015] 一种高强度低缺口敏感性镁锂合金，由以下质量百分比的组分组成：Li：5.0‑8.0％；Al：4.0‑6.0％；Zn：1.0‑2.0％；Nd：0.5‑1.5％；Er：0.2‑1.0％；Si：0.2％‑1.0％；Ca：
0.2‑0.5％；其中Al/Zn值为3～8，余量为Mg。

[0016] 一种高强度低缺口敏感性镁锂合金材料的制备方法，采用纯镁、纯锂、纯铝、纯锌以及Mg‑Ca，Mg‑RE，Al‑Si，Al‑Er中间合金为原料，通过大应变轧制或镦粗‑挤压工艺进行制备，所述方法包括如下步骤：

[0017] (1)真空熔炼与铸造：将所需镁锂合金组分按质量百分比进行配料，配料后置于真空感应炉内，抽真空至10Pa，再充入氩气至真空度50kPa，在氩气气氛中加热到760‑800℃至熔化，保温30‑40分钟后搅拌精炼5‑10min，然后浇注，冷却1‑2h后取出铸锭，得到高纯净镁锂合金铸锭；

[0018] (2)大应变轧制或镦粗‑挤压：将步骤(1)得到的高纯净镁锂合金铸锭于氩气气氛中在300～450℃下保温6‑10h进行均匀化热处理，再水冷或空冷至室温，然后机加工除去表面氧化层和缺陷，得到预制坯料，然后进行大应变轧制或镦粗‑挤压大塑性变形工艺，即得所述镁锂合金材料。

[0019] 具体的，所述镁锂合金材料为板材或者棒材，通过大应变轧制工艺得到的为板材，通过镦粗‑挤压大塑性变形工艺得到的为棒材。

[0020] 具体的，步骤(1)中镁锂合金组分及质量比为：Li：5.0‑8.0％；Al：4.0‑6.0％；Zn：1.0‑2.0％；Nd：0.5‑1.5％；Er：0.2‑1.0％；Si：0.2％‑1.0％；Ca：0.2‑0.5％；其中Al/Zn值为
3～8，余量为Mg。

[0021] 具体的，步骤(2)中水冷速率为120‑130℃/s，空冷速率为20‑30℃/s。

[0022] 具体的，步骤(2)中大应变轧制的具体步骤为：将得到的预制坯料置于热处理炉中预热至200～350℃，保温1‑2h，在200～350℃下大应变轧制，单道次压下量为20～50％，并采用一火轧制至所需厚度。

[0023] 具体的，步骤(2)轧制时，单道次压下量为30％～50％，每道次之间不进行中间回火。

[0024] 具体的，步骤(2)轧制时，总压下量控制在70％～80％。

[0025] 具体的，步骤(2)中镦粗的具体步骤为：将得到的预制坯料置于热处理炉中预热至200～300℃，并在200～300℃下保温1‑3h后进行镦粗，镦粗前后高度比为(1.2～3)：1，水冷或空冷至室温，然后重新预热至150～300℃进行挤压。

[0026] 具体的，步骤(2)中挤压的具体步骤为：将镦粗后的坯料在150～300℃进行挤压，挤压比不小于10。

[0027] 上述高强度低缺口敏感性镁锂合金在制备在航空航天零部件或武器装备零部件中的应用。

[0028] 具体的，应用时，所述高强度低缺口敏感性镁锂合金用于制备阀座或结构紧固件。

[0029] 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

[0030] 1.本发明所述高强度低缺口敏感性镁锂合金，在二元镁锂合金中同时添加Al和Zn能够充分发挥各自优势，合金强度随Al、Zn含量的增加而提高，但单位质量Zn的强化效果不如Al的好，且Zn的密度大于Al，为保证镁锂合金的低密度，Zn的含量不宜过大，综合考虑，Al/Zn值控制在3～8左右。在Mg‑Li‑Al‑Zn合金的基础上，通过调控微量元素Si、Ca以及Er、Nd稀土元素的含量，形成Mg2Si、Al3Er、Al2Nd等热稳定性好的强化相，有效阻碍位错运动。此外，在凝固过程中高熔点金属间化合物作为先析相，为凝固过程提供形核质点，起到异质形核作用，有效细化晶粒，达到高延展性、高强度低缺口敏感性的性能指标。Si和Ca的加入能够有效的细化晶粒，少量的Si和Ca共同细化作用，不仅不会损害合金的延展性，还有效细化晶粒，高熔点(1048℃)和高硬度(460Hv)的Mg2Si强化相，有助于提高合金室温/高温性能；少量Ca加入能在熔体表面形成含Ca的氧化膜提高镁合金的燃点，并且少量的Al2Ca不会在晶界处聚集；稀土元素Nd经过淬火急冷后，能够大幅增加基体的固溶强化效果；Er元素的加入能够有效阻止Li、Zn、Al元素的扩散速率，减缓合金的低温时效软化。

[0031] 2.本发明所述高强度低缺口敏感性镁锂合金制备方法中，塑性加工工序简单，短流程、低成本、可操控性强，大应变轧制过程中无需进行中间过程退火，成品率高，经济性‑1强，通过本方法可获得抗拉强度320.6MPa，延伸率>15％，比强度202kN m kg ，缺口拉伸敏感系数qt为0.9的镁锂合金产品。

[0032] 3.对于航空航天领域来说，结构紧固件的需求量比较大，对质量的要求也很高。结构紧固件的质量可能关系到一颗卫星的运行或一部器械的使用，而本发明所制备的合金不仅满足轻量化的要求，还具备了高强度低缺口敏感性，能够满足较小截面强度要求，作为结构件安全可靠，同时可以大幅度减小结构体本身的自重。

[0033] 本发明的工艺简单、易操作，生产成本低廉可控，在航空航天新材料领域具有良好的实际应用前景。

附图说明

[0034] 图1为本发明实施例1制备的镁锂合金均匀化之后的金相组织图；

[0035] 图2为本发明实施例1制备的镁锂合金轧制态金相组织图；

[0036] 图3为本发明实施例1‑4合金制备成的室温缺口拉伸试样图；

[0037] 图4为本发明实施例1以及对比例1光滑试样与缺口试样的室温应力‑应变曲线图；

[0038] 图5为采用本发明所述镁锂合金制备的结构紧固件。

具体实施方式

[0039] 为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下述实施例中所用原料均为普通市售产品。

[0040] 实施例1

[0041] 一种高强度低缺口敏感性镁锂合金，由以下质量百分比的组分组成：5％Li、5％Al、1％Zn、0.2％Ca、0.8％Si、1.0％Nd，0.2％Er，严格控制杂质含量，余量为Mg。

[0042] 所述高强度低缺口敏感性镁锂合金的制备方法，采用纯镁、纯锂、纯铝、纯锌以及Mg‑Ca，Mg‑RE，Al‑Si，Al‑Er中间合金为原料，通过真空熔炼与铸造、大应变轧制工艺进行制备，具体步骤如下：

[0043] (1)真空熔炼与铸造：按照上述镁锂合金元素配比进行配料，配料后置于真空感应炉内，抽真空至10Pa，再充入氩气至真空度50kPa，在氩气气氛中加热到780℃至熔化，保温30分钟后，搅拌精炼5min，然后浇注，冷却2h后取出铸锭，得到高纯净镁锂合金铸锭；

[0044] (2)预制坯料：将步骤(1)得到的高纯净镁锂合金铸锭在氩气气氛下于400℃下保温6h进行均匀化热处理，再水冷至室温，冷却速率为130℃/s，然后机加工(车削)除去表面氧化层和缺陷，得到预轧制坯料；

[0045] (3)大应变轧制：将步骤(2)得到的预轧制坯料置于热处理炉中预热至300℃，并在300℃下保温2h，单道次压下量为30％～50％，再采用一火轧制至所需厚度的镁锂合金板材，轧制过程中不再进行回炉加热，板材的总压下量控制在70％～80％左右。

[0046] 经拉伸测试(参照GB/T 16865‑2013《变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样及方法》)，本实施例所获得的镁锂合金，抗拉强度Rm＝320.6MPa，延伸率A＝15.65％，比‑1强度为202kNm kg ，缺口拉伸敏感系数为0.9。

[0047] 图1为实施例1步骤(2)经过400℃均匀化之后合金组织图，可以观察到部分第二相溶解于基体，晶界处的网络结构消失，消除了铸态组织的非平衡状态，可以提高合金后续总的冷加工率，减少中间退火次数和时间。

[0048] 图2为实施例1步骤(3)轧制后的合金组织图，可以看出，组织沿轧制方向被拉长，合金中的第二相重新析出，并沿轧制方向呈流线分布。

[0049] 实施例2

[0050] 一种高强度低缺口敏感性镁锂合金，由以下质量百分比的组分组成：6％Li、6％Al、2％Zn、0.2％Ca、0.8％Si、0.5％Nd、0.5％Er，严格控制杂质含量，余量为Mg。

[0051] 所述高强度低缺口敏感性镁锂合金的制备方法，采用纯镁、纯锂、纯铝、纯锌以及Mg‑Ca，Mg‑RE，Al‑Si，Al‑Er中间合金为原料，通过真空熔炼与铸造、镦粗‑挤压工艺进行制备，具体步骤如下：

[0052] (1)真空熔炼与铸造：按照上述镁锂合金元素配比进行配料，配料后置于真空感应炉内，抽真空至10Pa，再充入氩气至真空度50kPa，在氩气气氛中加热到760℃至熔化，保温30分钟后搅拌精炼5min，然后浇注，冷却约2h后取出铸锭，得到高纯净镁锂合金铸锭；

[0053] (2)预制坯料：将步骤(1)得到的高纯净镁锂合金铸锭在氩气气氛下于400℃下保温6h进行均匀化热处理，空冷至室温，冷却速率为30℃/s，然后机加工除去表面氧化层和缺陷，得到预制镦粗‑挤压坯料；

[0054] (3)镦粗‑挤压：将步骤(2)得到的预制镦粗‑挤压坯料置于热处理炉中预热至300℃，并在300℃下保温3h后进行镦粗，镦粗前后高度比为1.5，水冷至室温，然后重新预热至150℃，将镦粗后的坯料控温至150℃进行挤压，挤压比不小于10，最后得到所需直径的镁锂合金挤压棒材。

[0055] 经拉伸测试(参照GB/T 16865‑2013《变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样及方法》)，本实施例所获得的镁锂合金，抗拉强度Rm＝302.2MPa，延伸率A＝25.20％，比‑1强度为192kNm kg ，缺口拉伸敏感系数为0.858。

[0056] 实施例3

[0057] 一种高强度低缺口敏感性镁锂合金，由以下质量百分比的组分组成：7％Li、5％Al、1.5％Zn、0.2％Ca、0.2％Si、1.5％Nd、0.5％Er，严格控制杂质含量，余量为Mg。

[0058] 所述高强度低缺口敏感性镁锂合金的制备方法，采用纯镁、纯锂、纯铝、纯锌以及Mg‑Ca，Mg‑RE，Al‑Si，Al‑Er中间合金为原料，通过真空熔炼与铸造、镦粗‑挤压工艺进行制备，具体步骤如下：

[0059] (1)真空熔炼与铸造：按照上述镁锂合金元素配比进行配料，配料后置于真空感应炉内，抽真空至10Pa，再充入氩气至真空度50kPa，在氩气气氛中加热到780℃至熔化，保温30分钟后搅拌精炼5min，然后浇注，冷却约2h后取出铸锭，得到高纯净镁锂合金铸锭；

[0060] (2)预制坯料：将步骤(1)得到的高纯净镁锂合金铸锭在氩气气氛下于380℃下保温10h均匀化热处理，空冷至室温，冷却速率约30℃/s，然后机加工除去表面氧化层和缺陷，得到预制镦粗‑挤压坯料；

[0061] (3)镦粗‑挤压：将步骤(2)得到的预制镦粗‑挤压坯料置于热处理炉中预热至300℃，并在300℃下保温3h后进行镦粗，镦粗前后高度比为1.2，水冷至室温，然后重新预热至250℃，将镦粗之后的坯料控温至250℃进行挤压，挤压比不小于10，最后得到所需直径的镁锂合金挤压棒材。

[0062] 经拉伸测试(参照GB/T 16865‑2013《变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样及方法》)，本实施例所获得的镁锂合金，抗拉强度Rm＝304.0MPa，延伸率A＝16.60％，比‑1强度为199kNm kg 缺口拉伸敏感系数为0.861。

[0063] 实施例4

[0064] 一种高强度低缺口敏感性镁锂合金，由以下质量百分比的组分组成：8％Li、7％Al、1％Zn、0.5％Ca、0.5Nd、1.0％Er严格控制杂质含量，余量为Mg。

[0065] 所述高强度低缺口敏感性镁锂合金的制备方法，采用纯镁、纯锂、纯铝、纯锌以及Mg‑Ca，Mg‑RE，Al‑Si，Al‑Er中间合金为原料，通过真空熔炼与铸造、大应变轧制工艺进行制备，具体步骤如下：

[0066] (1)真空熔炼与铸造：按照上述镁锂合金元素配比进行配料，配料后置于真空感应炉内，抽真空至10Pa，再充入氩气至真空度50kPa，在氩气气氛中加热到800℃至熔化，保温30分钟后搅拌精炼5min，然后浇注，冷却约2h后取出铸锭，得到高纯净镁锂合金铸锭；

[0067] (2)预制坯料：将步骤(1)得到的高纯净镁锂合金铸锭在氩气气氛下于380℃下保温6h进行均匀化热处理，再水冷至室温，冷却速率约130℃/s，然后机加工(车削)除去表面氧化层和缺陷，得到预轧制坯料；

[0068] (3)大应变轧制：将步骤(2)得到的预轧制坯料置于热处理炉中预热至250℃，并在250℃下保温2h，单道次压下量为30％～40％，再采用一火轧制至所需厚度的镁锂合金板材，轧制过程中不在进行回炉加热，板材的总压下量控制在70％～80％左右。

[0069] 经拉伸测试(参照GB/T 16865‑2013《变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样及方法》)，本实施例所获得的镁锂合金，抗拉强度Rm＝301MPa，延伸率A＝23.15％，比强‑1度为200kNm kg 缺口拉伸敏感系数为0.921。

[0070] 对比例1

[0071] 对比例1采用常规牌号AZ31B镁合金，其中各组分质量占比为：3％Al、1％Zn、0.1％Mn，严格控制杂质含量，余量为Mg。

[0072] 对比例1所述镁锂合金的制备方法，具体步骤为：

[0073] (1)配料：按照AZ31B镁合金各元素配比进行配料，并在SF6保护气氛下加热760～850℃，保温至配料熔化，机械搅拌，静置，浇铸，冷却，得到铸锭；

[0074] (2)热处理：将步骤(1)中的铸锭置于台式炉中于415℃下保温12h，得到铸态板；

[0075] (3)轧制：将铸态板在350℃保温1h之后进行轧制，在不开裂的前提下减少退火次数，降低退火温度，直至轧制所需厚度。

[0076] 经拉伸测试，对比例1所获得的合金抗拉强度Rm＝227.3MPa，延伸率A＝22.65％，‑1比强度为128kNm kg ，缺口拉伸敏感系数为1.173。

[0077] 为了对本发明实施例1‑4所制备的镁锂合金的缺口敏感性进行检测，在实施例1‑4所制备的镁锂合金中通过机加工的方式引入带有60°角的“V”形缺口(如图3所示)形成缺口试样，其深度为1mm，从而获得没有缺口的光滑试样和有缺口的缺口试样，并对合金的力学性能进行测试(参照HB 5214‑96《金属室温缺口拉伸试验方法》)

[0078] 图4为本发明实施例1以及对比例1光滑试样与缺口试样的室温应力‑应变曲线图，图4中NTS(notched samples)表示缺口试样，UNTS(un‑notched samples)表示光滑试样，NTS‑1表示实施例1缺口试样，UNTS‑1表示实施例1光滑试样；NTS‑对比例和UNTS‑对比例，分别表示对比例1的缺口试样和光滑试样。为了比较不同材料对缺口是否敏感，本发明实施例1‑4中所有缺口拉伸试样均采用60°“V”形缺口的方式，圆弧底部半径r＝0.25，与之对应的应力集中系数Kt＝3(与材料的几何形状，缺口的形状有关)。图4中对于实施例1，由于缺口的存在，使材料的强度得到强化，不会过早失效，并且还具备一定的延展性，说明该合金对缺口不敏感；而对比例1中，明显可以看出缺口的存在不仅不会提高合金强度，反而使合金过早失效，其缺口拉伸敏感系数qt＝1.173＞1，说明材料对缺口敏感，缺口是脆性的，缺口的存在会成为裂纹的起源，降低合金强度。

[0079] 针对本发明实施例1‑4中镁锂合金的缺口试样和光滑试样，用缺口拉伸敏感系数qt的值来表示材料对缺口的敏感性，得到公式(1)：

[0080] qt＝σb/σbH      (1)

[0081] 其中，σb为光滑试样的抗拉强度，σbH为缺口试样的抗拉强度，在相同测定条件下，测得光滑试样与缺口试样的抗拉强度之比qt，当qt≤1时，材料对缺口不敏感，反之，当qt＞1时，材料对缺口敏感，显然，用缺口拉伸敏感系数来判断材料缺口的敏感性具有一定的实用意义。该值越大，材料对缺口越敏感，反之，不敏感。测试结果如表1所示。

[0082] 表1为实施例1‑4以及对比例的性能总结。

[0083]

[0084] 由表1数据可知，本发明制备的高强度低缺口敏感性镁锂合金，qt均小于1，缺口试样的抗拉强度等力学性能均得到了强化，同时，比强度也得到了强化，证实了该合金对缺口不敏感。

[0085] 通过对对比例1中AZ31B合金的拉伸试验，发现合金强度和延伸率大幅度下降，其缺口拉伸敏感系数qt＝1.173＞1，说明材料对缺口敏感，缺口是脆性的，缺口的存在会成为裂纹的起源，降低合金强度，使合金过早失效。

[0086] 综上，本发明设计的合金不仅具有高强度和高延展性，同时具备低缺口拉伸敏感系数，即对缺口不敏感。

[0087] 应用实例1

[0088] 航空航天、武器装备等领域使用的阀座、结构紧固件等需要具备较高强度和较轻的质量，同时还需要具有较低的缺口敏感性，将本发明实施例1中所获得的高强度低缺口敏感性镁锂合金用作结构紧固件(如图5所示)，可以获得高强度320.6MPa低缺口敏感性，即缺口拉伸敏感系数为0.9的轻质金属结构紧固件，能够满足结构紧固件较小截面对强度的要求。

[0089] 以上对本发明的具体实施案例进行了描述，需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式。本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。