鋰的密度只有530kg/m3，將它加入鎂中形成的鎂-鋰合金是唯一的密度低于鎂基體的鎂合金，是當(dāng)今密度最小、比強(qiáng)度最高的結(jié)構(gòu)合金，鎂-鋰合金的另一特點(diǎn)是有良好的塑性加工成形性能，可進(jìn)行冷加工。

　　根據(jù)二元鎂-鋰相圖，在589℃時(shí)發(fā)生共晶反應(yīng)：L→α-Mg+β-Li

　　在共晶溫度時(shí)，鋰在鎂中的固溶度為5.5%Li，共晶點(diǎn)為7.5%Li，溫度降低時(shí)，其溶解度幾乎沒(méi)有變化。β-Li為體心立方晶格固溶體，有良好的塑性，比α-Mg的還高一些。合金的鋰含量大于5.5%時(shí)，組織中會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)度很低而塑性高的β-Li，導(dǎo)致合金的強(qiáng)度性能下降而塑性上升。因此，鎂-鋰合金不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化，也不需要通過(guò)晶粒細(xì)化處理來(lái)提高塑性。

　　根據(jù)鋰含時(shí)的不同和組織不同，鎂-鋰合金可分為三類：

　　含鋰量低于5.5%的合金，其組織為L(zhǎng)i溶于密集六方晶格鎂中的α-Mg固溶體;

　　含>5.5%Li~10.2%Li的合金，其組織為均一的β-Li固溶體晶粒。β-Li的晶格為體心立方，它的冷、熱成形加工能力比α-Mg的高，允許變形量雖可達(dá)50%~60%，但仍比鋁及鋁合金的低得多。

　　Mg-Li合金的缺點(diǎn)是有很高的化學(xué)活性，鋰易與空氣中的氧、氫、氮反應(yīng)，形成穩(wěn)定的化合物。因此，Mg-Li系合金的熔煉鑄造必須在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行或在真空條件下進(jìn)行。鎂-鋰合金的抗蝕性不高，比一般常用鎂合金的還低，還有相當(dāng)嚴(yán)重的應(yīng)力腐蝕開裂傾向。

　　二元鎂-鋰合金的力學(xué)性能不高，和Al、Zn、Si等元素一同加入鎂中，雖可以顯著提高強(qiáng)度性能，但是尚未獲得廣泛的應(yīng)用，美國(guó)航空航天局(NASA)1960年研發(fā)的LA141A是有代表性的Mg-Li合金，已用于制造人造衛(wèi)星及航空器零件，此外還有LA91、LAZ933合金，它們含9%~14%Li，其密度只有1250kg/m3~1350kg/m3，比彈性模量卻很高。LA141A和LS141A含金是用得較多的Mg-Li合金，它們含13%Li~15%Li，前者還含0.75%Al~1.75%Al，后者還含0.5%Si~0.8%Si。Mg-Li合金的比強(qiáng)度高，震動(dòng)衰減性能強(qiáng)，可切削加工性優(yōu)，是制造航空航天器的優(yōu)秀結(jié)構(gòu)材料。

　　LA141合金的室溫彈性模量為42GN/mm2，與傳統(tǒng)鎂合金彈性模量的45GN/mm2相差不多，但它的密度為1350kg/m3，比大多數(shù)常用鎂合金的1800kt/m3左右的低得多。LA141合金的撓曲剛度比同等質(zhì)量傳統(tǒng)鎂合金的大一倍。LS141A合金的彈性模量為41GN/mm2，密度為1330kt/m3，其撓曲剛度比LA141合金的大一些，為鋁合金的5倍余。

　　LA141A和LS141A合金的含鋰量均>11%，有較好的室溫成形性能。LA91合金的組織較復(fù)雜，為α+β;LA141合金的組織由體心立方晶格的固溶體和面心立方結(jié)構(gòu)的LiAl及亞穩(wěn)定的面心立方晶格的AlLi2Mg金屬間化合物組成。鎂-鋰合金也可以產(chǎn)生一定的加工硬化作用。LA141合金在T7狀態(tài)應(yīng)用(固溶處理-空淬-177℃穩(wěn)定化處理)。穩(wěn)定化處理可以削除鎂-鋰合金的應(yīng)力腐蝕開裂敏感性。同其他鎂合金一樣可以進(jìn)行焊接和熱加工，但焊后必須對(duì)焊接部位進(jìn)行應(yīng)力消除處理，以防應(yīng)力腐蝕開裂，總體來(lái)說(shuō)，鎂-鋰合金的抗腐蝕性能還不如常規(guī)鎂合金的。

　　含量分別<4%的Mn、Zn、Cd等可提高M(jìn)g-Li合金的抗蝕性，Mn的效果最好;Si、Sb顯著降低合金的抗蝕性;Al、Sn對(duì)合金抗蝕性的影響與其含量有關(guān)：含0.6%~1.0%，合金的抗蝕性隨含量增加而下降，>1.0%后其抗蝕性隨含量的增加而略有上升。向Mg-Li合金添加少量Al和Ca可在表面形成較穩(wěn)定的Mg(OH)2基化合物保護(hù)層而提高合金的抗蝕性，還對(duì)合金的可成形性及抗蠕變強(qiáng)度有利。Mg-Li系合金在潮濕中有強(qiáng)烈的應(yīng)力腐蝕敏感性。