鎂鋰(Mg-Li)合金在1960年代，美國(guó)太空總署NASA即開(kāi)發(fā)應(yīng)用于航天工業(yè)零件上；當(dāng)時(shí)的土星五號(hào)(Saturn-V)宇宙飛船上的計(jì)算機(jī)外殼、儀表框架及其外殼等已使用LA141A鎂鋰合金，其他如火箭、武器上也有應(yīng)用之實(shí)例，故早期Mg-Li 合金主要是在航天與軍事方面的應(yīng)用。然因高Li含量合金價(jià)格高與耐蝕性有待改善的原因，使得Mg-Li合金的發(fā)展停滯下來(lái)。近年來(lái)因?yàn)槿蹮捙c表面處理技術(shù)之精進(jìn)，加上3C產(chǎn)品的應(yīng)用潛力顯現(xiàn)，使得Mg-Li 合金再次受到高度的矚目。 【鎂鋰合金的基本結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】在鎂金屬中添加密度僅有0.534g/cm3的鋰元素可形成鎂鋰(Mg-Li)合金，是目前結(jié)構(gòu)金屬材料中密度較低者，其比重介于1.3~1.6，較一般鎂合金的1.8更低，約為鋁合金(比重2.7)之半。因其結(jié)構(gòu)已改變，與已知的鎂合金的原子排列方式不同，此材料除超輕量(低密度)之外，其具有高比剛性、高比強(qiáng)度之特性，而較大的特色為可常溫塑性加工成型，應(yīng)用軋延、沖壓等技術(shù)大量生產(chǎn)，不必局限于現(xiàn)有的鎂合金壓鑄的成型方式。 鎂原子序具有六方較密堆積(Hexagonal Close-packed, HCP)晶體結(jié)構(gòu)；而鋰原子為體心立方(Body-centered Cubic, BCC)原子結(jié)構(gòu)。鎂與鋰可形成α相HCP結(jié)構(gòu))、β相(BCC結(jié)構(gòu))以及α＋β兩相共存組織(HCP與BCC之雙相結(jié)構(gòu))。鎂中所含鋰之重量百分率小于5.5%時(shí)，為單一α相；當(dāng)鋰含量介于5.5~11.5%時(shí)，Mg-Li合金具有α＋β兩相組織；鋰含量大于11.5%時(shí)，顯微組織呈現(xiàn)β單相。 Li含量小于5.5wt%是富鎂之α固溶體，此α相仍為HCP結(jié)構(gòu)，然因Li原子之加入，替換了部分鎂原子，使得HCP晶格常數(shù)之c/a比值下降，原子間距離減少，晶格滑動(dòng)之活化能降低，除了原有的基面滑移系統(tǒng)外，多了稜柱面滑移系統(tǒng)，而有效增加塑性變形之能力。實(shí)際上，只要添加2wt%以上的Li元素，則可使原冷加工性非常差的HCP鎂合金，其塑性加工能力即可獲得改善。? Li含量＞11.2%的合金，全部由鎂在鋰中的單一固溶體β組成，體心立方晶格，有良好的冷、熱塑性加工性能與成形能力，加工率可達(dá)50%~60%每道次，不過(guò)工業(yè)上應(yīng)用的合金的鋰含量不應(yīng)低于13%。含15%Li左右的鎂合金的抗拉強(qiáng)度進(jìn)一步下降到約100N/mm2，再增加Li含量強(qiáng)度不再增加，伸長(zhǎng)率開(kāi)始下降，加工成形性能惡化，這說(shuō)明有商用價(jià)值的Mg-Li合金的Li含量宜≤16%。 【鎂鋰合金薄板片的成形性】所謂成形性(Formability)是指金屬材料以塑性變形(Plastic Deformation)方式制作零件的難易度。金屬材料通常以強(qiáng)度及延展性來(lái)評(píng)估其成形性；強(qiáng)度代表材料本身抵抗變形的能力，延展性則顯示材料在破裂前可能達(dá)到塑性變形的程度。影響材料成形性的因素包括材料特性、變形時(shí)所受的應(yīng)力或應(yīng)變狀態(tài)、溫度、應(yīng)變速率及板片厚度等。為了評(píng)估金屬材料的成形性，可以經(jīng)由不同的測(cè)試方式來(lái)建立相關(guān)資料，包括拉伸試驗(yàn)(Tensile Test)、彎曲試驗(yàn)(Bend Test)、引伸(Deep Drawing)實(shí)驗(yàn)與伸張彎曲實(shí)驗(yàn)(Stretch Bend Test)等成形性測(cè)試方法及規(guī)范。 【鎂鋰合金的拉伸機(jī)械性質(zhì)】拉伸實(shí)驗(yàn)根據(jù)ASTM-B 557M及ASTM E 517之規(guī)范執(zhí)行，試片取與軋延方向成0度、45度與90度等三個(gè)方向。由ASTM-B 557M之規(guī)范可以獲得材料的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率及加工（應(yīng)變）硬化系數(shù)(Work Hardening Exponent, n)，而ASTM E 517之規(guī)范則可獲得材料的異向性參數(shù)(Anisotropic Parameters)。