CN106148783A - 抗腐蚀高强度变形纳米镁合金及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及抗腐蚀高强度室温变形纳米镁合金及其制备方法和应用。通过对特定类别镁锂合金进行短流程加工，生产出具有在富镁基体中分布有纳米级富锂聚集区和纳米级富铝聚集区的纳米镁合金，其中纳米级富锂聚集区的锂原子百分含量≥50‑99％、体积平均值范围为100‑8000立方纳米和体积百分含量范围为5‑35％；纳米级富铝聚集区的铝原子百分含量≥20‑99％、体积平均值范围为100‑30000立方纳米和体积百分含量范围为0‑25％。该纳米镁合金在室温条件下，同时具备超轻比重、在0.1摩尔盐水中的极化电流可低至3μA/cm²的抗腐蚀性、100‑250千牛顿·米/公斤的比屈服强、最高可达60％的延伸率及良好变形性能的优异性能组合，因而可以广泛应用到移动通讯器材、电脑、照相机、交通工具、航空航天和国防产品中。

Description

抗腐蚀高强度变形纳米镁合金及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种新型金属材料及其制备方法与应用，尤其是涉及一种抗腐蚀、高强度、室温变形性能好、超轻纳米组织变形镁合金及其制备方法和应用。

背景技术

现代科学技术的发展对新型金属材料有重要的依赖和要求，要求其重量轻，强度高，抗腐蚀，成型性能好，易于加工。世界上主要有铝，镁，钛三种轻金属，其比重分别为2.7、1.74和4.5克/立方厘米，其中镁最轻。镁合金在这三种合金结构材料中，具有相对较好的比强度和可铸造性，但是，(1)因其六方晶格结构滑移系较少，室温变形性能低；(2)抗腐蚀性能到目前为止因不能形成一层致密保护膜而较差，而且没有一种牺牲阳极材料能够对它的表面，如同镀锌层对钢表面一样，进行保护。因此镁合金这两项问题一直以来是制约其广泛应用的瓶颈。

通过向镁加入锂，形成镁锂合金，能够有效解决镁合金室温变形性能低的问题。当锂含量小于5Wt.％(重量百分比)时，镁锂合金仍保持镁的六方晶格结构(称为α相)；当超过5Wt.％后，镁六方晶格晶体结构开始向滑移系多、室温变形性能好的体心立方结构(β相)转变；当超过10.5Wt.％后，全部转化为体心立方结构。所以，对二元Mg-Li合金而言，当锂含量小于5Wt.％、为5Wt.％-10.5Wt.％和大于10.5Wt.％时，分别具有单一α相、α+β相和单一的β相组织。α相含锂量较少，具有高硬度和强度(强度通常约等于3倍维氏硬度)，但变形性能差，而β相恰好相反，具有低硬度、低强度、但高变形性能。所以，通常镁锂合金锂含量越高，组织中β相含量越高，强度及硬度越低，塑性变形性能越好。一种或多种其它合金元素加入到Mg-Li合金后，形成三元或多元镁锂合金，会造成Li合金上述5Wt.％和10.5Wt.％锂含量的组织临界线的移动，以及其它相在组织中的形成。这些以α+β相或β相组织为主的镁锂合金由于体心立方晶体结构β相的存在，其室温变形性能相对只有六方晶格(α相)的镁合金大幅提高，室温延伸率可高达80％以上。所以，这类镁锂合金的出现有效地解决了镁合金室温变形性能低的问题，同时，由于锂的比重很低(0.534克/立方厘米)，也进一步降低了镁合金比重至1.30-1.65g/cm³。因而，α+β相或β相组织为主的镁锂合金具有超轻、高比模量、优异的比刚性、导热、导电、突出的吸收冲击和减震性能、优异的电磁屏蔽性能、可焊接性能、良好的机械加工性能和冷变形及成型性能。

通常，世界上的镁锂合金主要是三元及多元合金，其制备方法及工艺路线为：(1)选取Mg、Li和其它合金元素、及熔炼熔化等原材料，在有保护性气氛或炉渣的电炉中进行熔炼或熔化后，(2)铸造为各种形状尺寸的锭材，(3)锭材经高温均匀化退火处理后，直接通过挤压、热轧、锻造等各种热加工方式制成棒材、线材、板材、带材、管材和各种型材。

经上述工艺过程制备的，含有7-16Wt.％锂的三元及多元合金型材，组织为α+β相或β相为主的组织，通常其平均晶粒度大小在为50-300微米范围内，维氏硬度范围在50-75HV内，经淬火后，其中有一部分特定类别合金，硬度能达到100HV以上，但经自然或人工时效后，硬度可逐步回落到淬火前状态。

目前，通常的这两类α+β相或β相组织为主的三元及多元镁锂合金，虽然解决了镁合金室温变形性能低的问题，但是，由于锂的化学活性高，导致本来抗腐蚀性能就差的镁合金抗腐蚀性能进一步恶化，也就是说，目前的镁锂合金非但没解决镁合金抗腐蚀性差的问题，反致使其更加恶化，成为目前所有镁合金中抗腐蚀性能类别最差的合金，同时强度也进一步降低。例如，镁锂合金中典型的LA141镁锂合金在室温时抗拉强度为132-166MPa、屈服强度为106-158MPa及延伸率为11％-24％。

所以，到目前为止，世界上没有文献记载过同时具有抗腐蚀、高强度、室温变形性能好的变形镁合金的出现。因而开发这类镁合金，列为国际镁业协会最重要的目标之一，是当今世界镁合金制造业及科研工作者迫切需要解决的世界性技术难题。

发明内容

本发明通过对含有7-16Wt.％锂，且淬火后维氏硬度能增加到100HV以上的三元及多元镁锂合金材料，进行进一步加工处理，在其组织中得到了金属材料中极罕见的纳米级元素聚集区的组织，该组织赋予了本镁合金不同寻常的性能：同时具有高抗腐蚀性能、高强度、室温变形性能好的优异性能组合。因此而发明了本抗腐蚀高强度变形纳米镁合金，及其制备方法和应用。本发明成功地开辟出了一条全新途径，解决了目前世界上没有同时具有抗腐蚀性能好、强度高及室温变形性能好的镁合金这一世界性技术难题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

通过对含有7-16Wt.％锂，且淬火后维氏硬度能增加到100HV以上的三元及多元镁锂合金棒材、板材、带材、线材、管材或型材的半成品，按照以下本发明的制备方法，在其组织中制备出纳米级元素聚集区，形成纳米组织，该独特的纳米组织赋予本合金独特的优异性能组合，从而制备出所述的抗腐蚀高强度纳米变形镁合金。

所述的抗腐蚀高强度纳米变形镁合金的制备方法，其特征在于，该制备方法步骤如下：

(1)选取上述含有7-16Wt.％锂且淬火后维氏硬度能增加到100HV以上的三元及多元镁锂合金棒材、板材、带材、线材、管材或型材的半成品；

(2)对上述半成品加热到200-450℃以上，保温1-100分钟以上时间，进行淬火处理，得到维氏硬度100HV以上、及在0.1摩尔盐水中的标准动电位极化电流为3-12μA/cm²的淬火组织材料；

(3)对上述淬火组织材料进行自然或人工时效，时效温度可以是从室温到200℃以上，时效时间从1分钟到10000小时以上；时效后的组织，相对于淬火组织，依时效温度、时间以及合金的成分不同，维氏硬度降低1-50HV以上、及在0.1摩尔盐水中动电位极化电流升高0.1-10μA/cm²以上；

(4)对上述时效后的材料进行变形处理，处理方式为轧制、锻造、旋锻、挤压、拉拔、辊压、冲压、深冲压和扩孔中的其中一种或几种，当变形量大于2-20％以上时，得到所述抗腐蚀高强度纳米变形镁合金，具备以下的纳米组织；

(5)该纳米组织特征为在富镁基体中分布有纳米级富锂聚集区、纳米级富铝聚集区以及其它元素纳米聚集区，其组织特征在于：(a)所述的纳米级富锂聚集区定义为本合金组织中锂原子百分含量≥50At.％的区域，该区域中的锂原子百分含量由其表面的50At.％逐步提高到中心的50-99.99At.％；(b)所述的纳米级富铝聚集区定义为本合金组织中铝原子百分含量≥20At.％的区域，该区域中的铝原子百分含量由表面的20At.％提高到中心的20-99At.％；(c)根据成分和处理工艺不同，本合金也可含有纳米级富锌、富银、富铜等元素聚集区，每种富集元素在其各自纳米级聚集区中的原子含量≥20At.％，并由表面向中心依次提高到20-90At.％，每种纳米级聚集区，体积平均值范围为100-125000立方纳米，占材料总体积含量范围为0-10％；(d)所述的富镁基体定义为上述各种元素纳米级聚集区以及其它相组成以外的，镁原子含量大于50At.％的区域。该纳米结构赋予了所述抗腐蚀高强度纳米变形镁合金的下述性能。

(6)具有上述纳米组织特征的所述抗腐蚀高强度纳米变形镁合金，其性能特征在于，在室温条件下同时具备高抗腐蚀、高强度及高变形性能：在0.1摩尔盐水中的标准动电位极化电流3-12μA/cm²，当其暴露在周围环境时，其表面与周围环境中的氧气，二氧化碳，水分等进行反应，形成一种致密的、难溶于水的Li₂CO₃保护膜，如同在铝表面形成的Al₂O₃膜保护铝，和不锈钢表面的Cr₂O₃膜保护不锈钢一样，赋予本合金高抗腐蚀性能，保护合金免受进一步腐蚀；同时，纳米结构赋予该镁合金高比屈服强度达100-250千牛顿·米/公斤，而体心立方结构的富锂聚集区，赋予了该镁合金的高变形性能，延伸率最高可达60％。

这就是所述抗腐蚀高强度纳米变形镁合金的制备方法，及其所得纳米组织和该纳米组织赋予本合金的优异性能组合。

(7)由于所述抗腐蚀高强度纳米变形镁合金具有超轻、高抗腐蚀、高强度及高变形性能的优异性能组合，因而可应用于制造超轻镁合金零部件，应用到下述产品中：

·电子电器类，如移动通讯器材，电脑，照相机，

·交通工具，如汽车、火车、自行车和民用飞机，

·航空航天，如卫星、飞船、航天飞机、登月装置和火箭，

·和国防产品，如有人和无人军用飞机、导弹、航空炸弹、炮射或空投地雷及水雷、雷达、坦克复合装甲、自动步枪瞄准装置、弹匣和枪托等单兵武器装备。

可以有效减轻这些产品的重量、提高其有效载荷、增加其强度及刚度、降低振动、吸收冲击和有效降低外部环境对产品的电磁干扰。

采用上述技术方案本发明取得的技术进步是：

本发明通过对含有7-16Wt.％锂且淬火后维氏硬度能增加到100HV以上的三元及多元镁锂合金半成品进行进一步加工处理，得到了具有优异抗腐蚀性能，同时具备高强度、室温变形性能好的纳米镁合金，其制备方法和应用，成功解决了世界上没有同时具有高抗腐蚀性能、高强度及室温变形性能好的镁合金这一世界性技术难题。

本发明方法生产的镁合金产品，之所以能够解决这一世界性难题，归功于(a)选用本发明如上述段落中所定义的特定类别镁合金半成品材料，(b)用本发明所描述的制备方法，(c)所生产出来的，在上述段落中详细描述的特殊纳米组织：在富镁基体中分布有纳米级的富锂聚集区、纳米级富铝聚集区及其它元素纳米聚集区。

通常，含有组织尺寸小于100纳米的材料称为纳米组织材料，该材料因其组织尺寸大幅度低于普通微米级组织材料，因而在性能上十分不同于微米组织材料。对微米组织材料而言，其抗腐蚀性能，强度性能及室温变形性能是互相矛盾，此长彼消的关系，很难达到所有这些性能指标同时处于最佳状态。所以，本合金的特殊纳米组织，打破了微米组织材料的这一限制，赋予了本镁合金如此不同于通常微米级镁合金的独特的高抗腐蚀、高强度及室温变形性能的优异性能组合。

本镁合金抗腐蚀性能在0.1摩尔盐水中的动电压极化电流为3-12μA/cm²，该电流越小抗腐蚀性越好，所以，大部分情况下本合金抗腐蚀电流介于纯铝的1μA/cm²和纯镁的10μA/cm²中间，而纯铝和纯镁分别在铝合金和镁合金中具有最好的抗腐蚀性能。也就是说，本来在所有镁合金中抗腐蚀性能最差的特定镁锂合金，按照条件要求，经本专利技术加工处理，形成纳米组织后，其抗腐蚀性能大幅超越纯镁及其它类别镁合金，成为抗腐蚀性最好的镁合金。在周围大气环境中，本合金表面与大气及环境中的氧气、水分及二氧化碳等发生反应，形成一层致密的难溶于水的Li₂CO₃保护膜。这层保护膜，就如同铝合金以及不锈钢表面形成的Al₂O₃和Cr₂O₃保护膜一样，保护其合金本体免受进一步腐蚀，赋予本合金高抗腐蚀性能。同时，纳米组织也赋予该镁合金100-250千牛顿·米/公斤的比屈服强度、最高可达60％的延伸率和良好的室温变形性能。

所以，本镁合金有如此优异的性能组合，在镁合金领域取得重大突破，归功于对于满足本专利特定要求的含有7-16Wt.％锂且淬火后维氏硬度能增加到100HV以上的三元及多元镁合金棒材、板材、线材、管材或型材的半成品，按照本专利的加工方法，进行进一步加工所得到的独特的纳米组织，形成了所述的抗腐蚀高强度变形纳米镁合金。

由于所述抗腐蚀高强度纳米变形镁合金具有超轻、高抗腐蚀、高强度及高变形性能的优异性能组合，因而可应用于制造超轻镁合金零部件，应用到下述产品中：

·电子电器类，如移动通讯器材，电脑，照相机，

·交通工具，如汽车、火车、自行车和民用飞机，

·航空航天，如卫星、飞船、航天飞机、登月装置和火箭，

·和国防产品，如有人和无人军用飞机、导弹、航空炸弹、炮射或空投地雷及水雷、雷达、坦克复合装甲、自动步枪瞄准装置、弹匣和枪托等单兵武器装备。

可以有效减轻这些产品的重量、提高其有效载荷、增加其强度及刚度、降低振动、吸收冲击和有效降低外部环境对产品的电磁干扰。

附图说明

图1为本抗腐蚀高强度变形纳米镁合金在40x40x70纳米的三维空间中的原子分布及其组织图；

图2为本抗腐蚀高强度变形纳米镁合金在更大三维空间中的原子分布及其组织图；

图3呈现了本抗腐蚀高强度变形纳米镁合金与现有工业钛合金、铝合金、及现有镁合金在比强度和延伸率性能空间中的性能对比；

图4呈现了本抗腐蚀高强度变形纳米镁合金与现有工业镁合金，在比屈服强度和延伸率性能空间，及其在比屈服强度和代表抗腐蚀性能的极化电流的性能空间中的性能对比；

图5为本抗腐蚀高强度变形纳米镁合金与现有最好抗腐蚀性能行为的纯镁合金在抗腐蚀性试验中的实验结果对比，及其优于纯镁抗腐蚀性能的抗腐蚀机制。

上图1中，1-富镁基体、2-富锂聚集区、3-富铝聚集区。

其中，图1，三维原子探针重构图揭示了本镁合金在一个40x40x70纳米三维空间区域中的组织和原子分布图。(1-a)展示了位于富镁基体(散沙状区域)中的富锂聚集区(深色颗粒物)和富铝聚集区(浅色颗粒物)的形貌尺寸，及空间分布。富锂聚集区和富铝聚集区，分别定义为由原子百分含量为50At.％锂、20At.％铝的等含量界面，所包围的区域。(1-b)可以看出锂原子百分含量从左向右自富镁基体向富锂聚集区中50At.％的等含量界面和中心，依次增加的分布状况。(1-c)说明了铝原子百分含量从左向右自富镁基体向富铝聚集区中20At.％的等含量界面及聚集区中心依次增加的分布状况。

图2，三维原子探针重构图揭示了：(A)本合金中的富锂聚集区(深色颗粒物)的尺寸、形貌及空间分布状况。富锂聚集区定义为由原子百分含量为50At.％锂的等含量界面所包围的区域；(B)展示了图(A)中的富锂聚集区(深色颗粒物)及其所在的富镁基体(散沙状区域，定义为所有元素聚集区及其它相组织以外的，镁原子含量大于50At.％的区域)的组织；图(C)展示了图(B)中，中央部位长方条所标示的直径为10纳米圆柱状区域中，镁及锂原子沿圆柱长度方向的分布图，揭示了富镁基体及富锂聚集区中镁及锂原子分布状况。

图3为本纳米镁合金与现有工业钛合金、铝合金及镁合金在比强度和延伸率性能空间中的的性能对比；通常材料的比强度和延伸率，如同本图中其它合金所示，是此升彼降的关系。此对比揭示出了本纳米镁合金，与工业铝、镁、钛合金相比，拥有高比强度，与高延伸率和高变形性能的优异性能组合。

图4-a展示出本合金与现有工业镁合金，在比屈服强度-延伸率性能空间中的性能对比。通常材料的比屈服强度和延伸率两项性能指标，如同本图中其它镁合金所示，是此升彼降的关系。该对比揭示了本合金与目前现有工业镁合金相比，同时具有很高的比屈服强度和延伸率的优异性能组合。

图4-b展示本合金与其它现有工业镁合金在比屈服强度-极化电流性能空间中的性能对比，显示出本合金与工业镁合金相比，同时具备很高比屈服强度和在0.1摩尔盐水中低极化电流的优异性能组合。注意，工业合金极化电流来自于文献，其中的镁及其合金，其极化电流因测试条件有所不同而有所变化。

图5说明本合金优越的抗腐蚀性能及其抗腐蚀原理。(a)显示出本合金与纯镁在0.1摩尔盐水中测试到的标准动电位极化曲线，该曲线中本合金与纯镁的标准动电位极化电流分别为6和10μA/cm²，(b)是本合金和纯镁在0.1摩尔盐水中浸泡3天后进行了电化学交流阻抗普，揭示出了本纳米镁合金溶解动力学大大低于具有最好抗腐蚀性能的纯镁，也就是，(a)和(b)共同揭示了本合金比纯镁拥有更优越的抗腐蚀性能，图(c)和(d)通过XPS深层剖析技术，测试分析到了本合金表面化学组织，揭示出在纳米镁合金表面形成了一层致密的难溶于水Li₂CO₃保护膜，保护本合金免受进一步腐蚀。

具体实施方式

所述本发明为对含有7-16Wt.％锂且淬火后维氏硬度增加到100HV以上的，如Mg-13％Li-5％Al、Mg 10％Li 3.9％Zn 2.5％Al 1.8％Cu、Mg-11％Li-3.3％Al-0.6％Y-0.2％Zr、Mg-13％Li-3％Al和Mg-13％Li-3％Al-1％Zn(成分为重量百分比Wt.％)等三元及多元镁锂合金的半成品型材，按照本发明所述的方法和步骤，在其组织中制备出具有下述所述纳米组织，而该纳米组织赋予了该镁合金室温时同时具备高抗腐蚀、高强度、变形性能优良，从而制成抗腐蚀高强度变形纳米镁合金。

本发明方法的抗腐蚀高强度变形纳米镁合金组织为：在富镁基体中分布有纳米级的富锂聚集区和纳米级富铝聚集区，及其它元素纳米聚集区。(a)所述的纳米级富锂聚集区定义为本合金组织中锂原子百分含量≥50At.％的区域，该区域中的锂原子百分含量由其表面的50At.％逐步提高到中心的50-99.99At.％，该聚集区体积平均值范围为100-8000立方纳米，占材料体积含量范围，依据成分、处理工艺及参数不同，为5％-35％；(b)所述的纳米级富铝聚集区定义为本合金组织中铝原子百分含量≥20At.％的区域，该区域中的铝原子百分含量由表面的20At.％提高到中心的20-99At.％，富铝聚集区体积平均值范围为100-30000立方纳米，占材料体积含量，依据成分、处理工艺及参数不同，范围为0-25％；(c)根据成分和处理工艺不同，本合金也可含有纳米级富锌、富银、富铜等元素聚集区，每种富集元素在其各自纳米级聚集区中的原子含量≥20At.％，并由表面向中心依次提高到20-90At.％，每种聚集区体积平均值范围为100-125000立方纳米，占材料体积含量范围为0-10％；(d)所述的富镁基体定义为上述各种元素纳米级聚集区以及其它相组成以外的，镁原子含量大于50At.％的区域。

所述抗腐蚀高强度变形纳米镁合金的室温性能为：在0.1摩尔盐水中的动电位极化电流为3-12μA/cm²，当暴露在周围环境时，合金中的金属元素在其表面与空气中的水、氧气、二氧化碳等组分发生化学反应，形成一种致密的、难溶于水的Li₂CO₃保护膜，保护本合金本体免受进一步腐蚀，因而赋予本合金高抗腐蚀性能。纳米组织也同时赋予了本合金100-250千牛顿·米/公斤高比屈服强度、最高可达60％的高延伸率及很好的室温变形能力。

下面是一种1毫米厚Mg-11％Li-3.3％Al-0.6％Y-0.2％Zr抗腐蚀高强度变形纳米镁合金薄板的具体制备方法，该制备方法步骤如下：

(1)选取3毫米厚、100-500毫米宽、500-1000毫米以上长度的、成分为Mg-11％Li-3.3％Al-0.6％Y-0.2％Zr的热挤压板材作为初始材料，该材料比重为每立方厘米1.4克、硬度为63±5HV和在0.1摩尔盐水中的标准动电位极化电流为12-15μA/cm²以上；

(2)把上述热挤压板放入250-450℃电炉，保温5-100分钟以上时间后，进行淬火处理，得到维氏硬度135±15HV和在0.1摩尔盐水中的标准动电位极化电流8±2μA/cm²的淬火组织板；

(3)对上述淬火组织板在10-100℃时效0.5-1000小时以上时间，得到硬度为90-135HV、在0.1摩尔盐水中动电位极化电流为6-12μA/cm²的时效组织板；

(4)对上述时效组织板利用轧机进行轧制，轧制方向、横向和垂直方向分别是材料的长度、宽度和厚度方向；

(5)每次下轧量5-20％，轧制速度为每分钟3-20米，直到板厚度由3毫米降低到1毫米，得到所述抗腐蚀高强度变形纳米镁合金；

(6)本抗腐蚀高强度变形纳米镁合金拥有在富镁基体中分布有体积平均值范围为200-1800立方纳米，体积百分含量范围为5-35％的三维多面体富锂聚集区以及体积平均值范围为150-3000立方纳米，体积百分含量范围为3-8％的三维多面体富铝聚集区的纳米组织；

(7)本抗腐蚀高强度变形纳米镁合金板，在室温条件下同时具备：(a)高抗腐蚀性，在0.1摩尔盐水中进行的标准动电位极化电流试验中测得的极化电流为5-10μA/cm²，当其表面暴露在周围环境时，合金中的金属元素会与空气中的水，氧气，二氧化碳等组分发生化学反应，形成一种致密的、难溶于水的Li₂CO₃保护膜，保护板材受到进一步腐蚀；(b)屈服强度230±20MPa，比屈服强度165±15千牛顿·米/公斤，及(c)延伸率10-35％；

(8)由于所述抗腐蚀高强度纳米变形镁合金具有超轻、高抗腐蚀、高强度及高变形性能的优异性能组合，因而可应用于制造超轻镁合金零部件，应用到应用到下述产品中：

·电子电器类，如移动通讯器材，电脑，照相机，

·交通工具，如汽车、火车、自行车和民用飞机，

·航空航天，如卫星、飞船、航天飞机、登月装置和火箭，

·和国防产品，如有人和无人军用飞机、导弹、航空炸弹、炮射或空投地雷及水雷、雷达、坦克复合装甲、自动步枪瞄准装置、弹匣和枪托等单兵武器装备。

可以有效减轻这些产品的重量、提高其有效载荷、增加其强度及刚度、降低振动、吸收冲击和有效降低外部环境对产品的电磁干扰。

Claims (7)

1.抗腐蚀高强度变形纳米镁合金，(a)其组织特征在于，在其富镁基体中分布有纳米级富锂聚集区和纳米级富铝聚集区，其中纳米级富锂聚集区的体积平均值范围为100-8000立方纳米，含量占材料总体积范围为5-35％；纳米级富铝聚集区的体积平均值范围为100-30000立方纳米，含量占材料总体积范围为0-25％；(b)所述纳米镁合金性能特征在于，在室温条件下同时具备以下优异性能组合：超轻、在0.1摩尔盐水中的动电位极化电流为3-12μA/cm²的抗腐蚀性、100-250千牛顿·米/公斤的比屈服强度、最高可达60％的延伸率和良好的变形性能。

2.根据权利要求1所述的抗腐蚀高强度变形纳米镁合金，其特征在于，所述镁合金为含有7-16Wt.％(重量百分含量)锂(Li)，且淬火后维氏硬度能增加到100HV以上的三元及多元镁锂合金。

3.根据权利要求1所述的抗腐蚀高强度变形纳米镁合金，其成分分布特征在于：(a)所述的纳米级富锂聚集区定义为本合金组织中锂原子百分含量≥50At.％的区域，该区域中的锂原子百分含量由其表面的50At.％逐步提高到中心的50-99.99At.％；(b)所述的纳米级富铝聚集区定义为本合金组织中铝原子百分含量≥20At.％的区域，该区域中的铝原子百分含量由表面的20At.％提高到中心的20-99At.％；(c)根据成分和处理工艺不同，本合金也可含有纳米级富锌、富银、富铜等元素聚集区，每种富集元素在其各自纳米级聚集区中的原子含量≥20At.％，并由表面向中心依次提高到20-90At.％，每种纳米级聚集区，体积平均值范围为100-125000立方纳米，占材料总体积含量范围为0-10％；(d)所述的富镁基体定义为上述各种元素纳米级聚集区以及其它相组成以外的，镁原子含量大于50At.％的区域。

4.根据权利要求1所述的抗腐蚀高强度变形纳米镁合金，其抗腐蚀性特征在于，本合金暴露于周围环境时，会在其表面会形成一种稳定、致密、难溶于水的Li₂CO₃保护膜，赋予本合金高抗腐蚀性能，保护该镁合金免受进一步腐蚀。

5.根据权利要求1所述的抗腐蚀高强度变形纳米镁合金的制备方法，其特征在于，该制备方法步骤如下：

(1)选取上述含有7-16Wt.％锂且淬火后维氏硬度能增加到100HV以上的三元及多元镁锂合金棒材、板材、带材、线材、管材或型材的半成品；

(2)对上述半成品加热到200℃以上温度，保温1-100分钟以上时间，进行淬火处理，得到维氏硬度100HV以上，在0.1摩尔盐水中的标准动电位极化电流为3-12μA/cm²的淬火组织材料；

(3)对上述淬火组织材料进行自然或人工时效，时效温度可以从室温到200℃以上，时效时间从1分钟到10000小时以上，时效后的材料维氏硬度降低1-50HV以上、在0.1摩尔盐水中动电位极化电流升高0.1-10μA/cm²以上；

(4)对上述时效后的材料进行变形处理，当变形量达到2-20％以上后，即制成所述的抗腐蚀高强度变形纳米镁合金。

6.根据权利要求5所述的抗腐蚀高强度变形纳米镁合金的制备方法，其特征在于所述步骤(4)中的变形处理为：轧制、辊压、锻造、旋锻、挤压、拉拔、冲压、深冲压和扩孔中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的抗腐蚀高强度变形纳米镁合金可应用于制造具有抗腐蚀、高比强度、高比刚度、高减震和电磁屏蔽性能优异的超轻镁合金零部件，应用到下述产品中：

·电子电器类，如移动通讯器材，电脑，照相机，

·交通工具，如汽车、火车、自行车和民用飞机，

·航空航天，如卫星、飞船、航天飞机、登月装置和火箭，

·和国防产品，如有人和无人军用飞机、导弹、航空炸弹、炮射或空投地雷及水雷、雷达、坦克复合装甲、自动步枪瞄准装置、弹匣和枪托等单兵武器装备。

可以有效减轻这些产品的重量、提高其有效载荷、增加其强度及刚度、降低振动、吸收冲击和有效降低外部环境对产品的电磁干扰。