前言

鎂鋰（Mg-Li）合金密度只有1.30～1.65g/cm³，是迄今最輕的金屬結構材料，被稱為“超輕合金”。鎂鋰合金不僅具有高比剛度、高彈性模量、切削加工性好、各向異性不明顯的性能，還具有良好的磁屏蔽、防震性能。鎂鋰合金可以降低宇宙射線對電子儀器設備的干擾，能滿足航空航天工業對輕質材料的需求，在通信電子工業、軍工和航空航天領域中得到日益廣泛的應用。另外，在汽車、醫療器械、便攜式電器、體育設施等方面也極具應用前景，鎂鋰合金將成為21世紀重要的輕質、高強、環保材料之一。

鎂鋰系合金在應用上還有一些尚待解決的問題，主要是強度偏低、抗腐蝕和熱穩定性差，基本的合金體系如Mg-Li-Al系、Mg-Li-Zn系的組織及性能穩定性較差，有必要對這些合金體系進行進一步的優化設計。稀土元素是鎂鋰合金的有益添加元素，但稀土元素在Mg-Li二元合金及Mg-Li-Al系合金中的作用規律及機理很少有專門論述。

本書介紹了鎂鋰合金的研究歷史與現狀，鎂鋰合金的真空熔煉技術，鎂鋰合金擠壓變形加工方法、軋制變形加工方法，鎂鋰合金熱處理方法。重點介紹了稀土元素在鎂鋰合金中的作用及機理。闡述了稀土元素Ce在Mg-Li二元合金中的作用，研究結果表明，Ce可以使Mg-8.5Li合金中α相減少、β相增多，對合金相的尺寸和晶粒大小具有細化作用。另外Ce在Mg-Li-Al三元系合金中主要以Al₂Ce稀土化合物的形式存在。適量的Ce在Mg-Li-Al系合金中可以起到細晶強化和第二相強化作用，適量的Ce可以提高Mg-Li-Al系合金鑄態和變形態的力學性能。書中介紹了Y和Sn在鎂鋰合金中的作用，適量的Y對Mg-Li-Al合金具有固溶強化、細晶強化和第二相強化的作用。Sn對Mg-Li-Al系合金中的α相具有細化和球化作用，有助于Mg-Li-Al系合金在熱擠壓過程中發生動態再結晶。

本書還介紹了Mg-Li-Al-Ce系合金的變形行為。目前對Mg-Li-Al系合金的時效行為還缺乏深入和系統的認識，沒有找到有效抑制Mg-Li-Al系合金發生時效軟化的方法。只有解決鎂鋰合金的時效軟化問題，才能使鎂鋰合金得到廣泛的應用。本書提出鎂鋰合金時效軟化的原因不僅是“由于發生相變”，表面“析鋰”很可能是鎂鋰合金時效軟化的另一主要因素；提出有效的表面防護方法是解決鎂鋰合金時效軟化問題的有效手段。

鎂鋰合金的抗蝕性很差，因此有效的防護手段是擴大其應用的前提。現有的Mg-Li合金表面防護方法雖在一定程度上提高了鎂鋰合金的耐蝕性能，但這些方法大都涉及液體，而Li的標準電極電位為-3.045V，電負性比Mg還要大，因此鎂鋰合金在電解液中腐蝕速度極快，雖然通過電化學方法可在鎂鋰合金表面形成涂層，但同時也伴隨著基體合金的快速腐蝕。因此，使用上述方法在鎂鋰合金表面制備防腐涂層存在不可解決的問題。本書介紹了采用物理方法制備鎂鋰合金的防腐涂層的方法。筆者首次提出采用氧乙炔火焰噴涂技術在鎂鋰合金表面制備梯度復合防腐涂層的方法和采用磁控濺射法在鎂鋰合金表面制備防腐薄膜的方法。本書可供鎂鋰合金及其表面技術等方面的研究人員和工程技術人員、高等學校相關專業的師生參考。

本書為筆者多年的研究成果。本書受佳木斯大學科技創新團隊cxtd2013-03項目資助。

由于時間緊迫和水平有限，書中難免出現不當之處，懇請讀者和同行在使用過程中批評指正并提出寶貴意見。

王濤