混合轧制工艺对Mg-14Li-3Al合金微观结构与力学性能的协同调控机制

本文推荐语：本研究通过热轧（260°C）与室温轧制的混合工艺（mix-rolling），显著提升Mg-14Li-3Al（LA143）合金的力学性能（UTS 311.9 MPa，YS 307.1 MPa，延伸率13.9%），揭示了沉淀强化（AlLi相）、位错强化及γ/α纤维织构的协同作用机制，为单相β-Li结构镁锂合金的强度优化提供了新策略。

　　

Highlight

β-Li相镁锂合金虽具优异成形性，但绝对强度低限制了其结构材料应用。本研究通过热轧（260°C，≤30%道次压下率）与淬火后室温轧制的混合工艺，使Mg-14Li-3Al合金的极限抗拉强度、屈服强度和延伸率分别提升至311.9 MPa、307.1 MPa和13.9%。其强化机制源于：

1）热轧过程中亚晶结构减少无沉淀区（PFZ），促进β-Li→MgLi₂Al+Mg→AlLi+Mg相变；

2）AlLi相在晶界/亚晶界处钉扎位错；

3）室温轧制形成高畸变能区，促进Mg富集并加速相变，位错在晶界附近塞积形成局部屈服带（Luders band）。

Effect of mix-rolling on microstructure evolution

β-Li相在应力/热条件下会发生相变。研究表明，变形显著影响Li原子扩散——位错成为杂质（如Mg）的快速通道，导致β-Li相失稳。热轧中形成的亚晶界为AlLi相提供形核位点，而室温轧制的高畸变能区进一步促进Mg偏聚，二者协同调控相变动力学。

Conclusions

1）混合轧制通过多尺度结构调控（亚晶细化、AlLi相析出、织构强化）实现强度-塑性协同提升；

2）强γ/α纤维织构与PFZ内位错滑移受硬质析出相剪切作用，导致晶间/穿晶断裂模式。

（注：翻译保留原文专业术语如β-Li phase、PFZ等，并采用"钉扎位错"、"塞积"等生动表述）