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镁锂合金做为最轻的金属结构材料,具有诸多优点,例如良好的加工性能、电磁屏蔽性能和减震性能等等,因此镁锂合金在航空航天、电子、军事等领域得到了广泛的应用。根据Mg-Li二元合金相图,当Li含量低于5.5wt.%时,合金为密排六方结构的α-Mg固溶体；当Li含量在5.5wt.%～11.0wt.%时,合金为α-Mg+β-Li组织；当Li含量超过11wt.%时,则形成完全由体心立方结构组成的β固溶体。当Li添加量低于5.5wt.%时,由于锂的加入会导致α-Mg的c/a轴比减少,因此就降低了棱柱滑移的临界剪切应力,使更多的滑移系被激活,从而提高了镁合金的塑性变形能力。本论文使用真空感应熔炼炉制备铸态Mg-5Li-3Al-xCa (x=0,0.5,1,1.5, wt.%)合金,对铸态合金进行热机械加工获得挤压态合金,挤压态合金在温度为400℃时保温4小时,然后在空气中进行冷却。采用美国热电公司的IRIS IntrepidⅡ等离子发射光谱测定合金化学成分,利用金相显微镜、扫描电子显微镜观察合金的显微组织,合金的相组成采用X射线衍射仪和能谱仪确定,用电子万能试验机和布氏硬度计测试材料的力学性能。研究了挤压态Mg-5Li-3Al-xCa (x=0.5,1, wt.%)合金在不同温度(373 K,398 K,423 K)和不同应力(35 MPa,55 MPa,75 MPa)下的蠕变行为。通过蠕变本构方程的计算得到合金的应力指数、蠕变激活能和材料结构常数,结合蠕变前后的显微组织探讨合金的蠕变机制。由以上研究内容获得的研究结果表明：Ca的加入能够明显细化晶粒,当含Ca量为0.5～1 wt.%时,铸态合金的晶粒随Ca含量的增加逐渐细化,然而,当含Ca量增加到1.5wt.%时,晶粒开始粗化。热挤压过程中,合金发生了动态再结晶,合金的晶粒进一步细化。无论在铸态还是在挤压态条件下,Mg-5Li-3Al-0.5Ca均比其它含钙量的合金具有更高的力学性能,这主要是晶粒细化、Al的固溶强化和Al4Ca的析出强化共同作用的结果。当含Ca量增加到1～1.5wt.%以后,晶界处形成了大量的(Mg, Al)2Ca共晶化合物,割裂了晶粒,合金的力学性能恶化。在所给定的试验条件下,挤压态Mg-5Li-3Al-0.5Ca和Mg-5Li-3Al-1Ca合金的稳态蠕变速率随着温度和应力的增加而升高。挤压态Mg-5Li-3Al-0.5Ca合金的应力指数(n)和蠕变激活能(Qα)的平均值分别为1.92和59.36 KJ/mol,同时在蠕变后的显微组织中能够观察到大量的孪晶,因此挤压态Mg-5Li-3Al-0.5Ca合金的蠕变机理为主要为晶界滑移,孪生起到了一定的作用。进一步研究表明挤压态Mg-5Li-3Al-1Ca合金的蠕变机理主要为晶界滑移。