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在工程结构材料中,目前镁合金是最轻的工程结构材料,以其优异的性能,如优异的热性能、高抗振能力、良好的阻尼性能及电磁屏蔽性能被广泛地应用于汽车工业、航空航天以及电子通讯等领域。但由于镁合金的绝对强度低、抗腐蚀能力差、塑性差等原因,制约了它的大规模应用。镁合金的成分设计及优化,作为镁合金发展的基础工艺,可以为新型镁合金的发展提供理论和实验依据。因此设计、优化出具有良好的综合力学性能的镁合金非常的必要。本课题组最近研究出一种塑性较好的铸造镁合金AT33和AT63。其中,AT33合金在室温拉伸时表现出了良好的塑性,延伸率最高达到35%,抗拉强度为207–248 MPa;AT63合金在室温拉伸时,抗拉强度达到271–300 MPa,延伸率为16–18%。为了全面研究这种合金,本文以Mg–Al–Sn三元合金为基础,通过两种合金元素Al和Sn的不同配比来研究不同组分合金的强度、塑性及布氏硬度等性质的变化,并且通过借助OM、SEM和EDS等分析手段对27种不同组分合金的铸态微观组织进行检测以期优化出一些具有优良力学性能的铸造镁合金,为新合金的研发和应用提供理论和实验依据。本文主要研究结果如下:(1)初步揭示了Al、Sn含量对Mg-Al-Sn系镁合金铸态组织的影响。当Sn含量分别是1wt.%、2wt.%、3wt.%时,Al含量从1wt.%增加到9wt.%时,合金从初始的树枝晶逐渐转化为均匀的等轴晶,晶粒逐步细化,晶界上析出相不断增多。当Al含量别是1wt.%-9wt.%时,Sn含量从1wt.%增加到3wt.%时,合金晶粒得到了细化。AT32和AT33合金的晶界较宽,并且一些化合物相在晶界析出。AT62和AT63合金的晶界上分布着数量较多的不连续的化合物相。AT81和AT82合金的晶界处分布大量的网状化合物相。并且随着Al含量的增加,晶内和晶界中固溶的Al含量也相应增加。(2)初步揭示了Al、Sn含量对Mg-Al-Sn系镁合金力学性能的影响。当Sn含量分别是1wt.%、2wt.%、3wt.%时,Al含量从1wt.%增加到9wt.%,Mg-Al-Sn系镁合金的极限抗拉强度呈现先升高然后再下降的趋势,屈服强度呈现升高的趋势,断裂延伸率则呈现先升高后下降的趋势。当Al含量别是1wt.%-9wt.%时,在低铝和中铝成分的合金中,极限抗拉强度,屈服强度都随Sn含量的增加而升高,断裂延伸率呈现出先升高后下降的趋势。在高铝成分合金中,随着Sn含量的增加,极限抗拉强度,屈服强度和断裂延伸率,有下降的趋势。当Sn含量分别是1wt.%、2wt.%、3wt.%时,Al含量从1wt.%增加到9wt.%,合金的布氏硬度升高;当Al含量别是1wt.%-9wt.%时,Sn含量从1wt.%增加到3wt.%对合金的布氏硬度影响不大。Mg-Al-Sn系镁合金的拉伸断裂类型是韧性断裂,断裂机制是第二相粒子引起的穿晶断裂和沿晶断裂的混合型断裂。(3)初步优化出了几种力学性能良好的合金。当Al含量达到3wt.%,Sn含量达到2wt.%、3wt.%时,合金表现出了良好的塑性性能,断裂延伸率可达39%。当Al含量达到8wt.%,Sn含量达到1wt.%、2wt.%时,合金具有较高的抗拉强度性能,极限抗拉强度可至280MPa。当Al含量达到6wt.%,Sn含量达到2 wt.%、3wt.%时,合金具有优良的综合力学性能,极限抗拉强度260MPa,断裂延伸率最大可达30%。当Al含量达到9wt.%时,合金的布氏硬度值达到最大。