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镁合金因为具有低密度、高比强度和刚度、减震性好、可回收利用等优点,使其在汽车、航空航天等工程方面的应用越来越广泛。然而由于镁合金铸件具有薄壁、结构复杂化等特点,其热裂行为已成为镁合金商用的瓶颈之一,因此研究镁合金热裂敏感性及热裂形成机理对于提高镁合金在实际应用中的范围具有重要意义。本文基于Clyne-Davies理论模型,分别对不同Zn/Y比的Mg-5(Zn+Y)-0.5Zr(Zn/Y=1,1.5,3,6;Zn+Y=5wt.%)合金和不同Zn、Y总含量的Mg-xZn-y Y-0.5Zr(Zn+Y=2,3,5,8wt.%;Zn/Y=3)合金的热裂敏感性进行预测;采用双热电偶测试方法对Mg-5(Zn+Y)-0.5Zr和Mg-xZn-yY-0.5Zr合金的凝固过程特征参数进行采集,如枝晶搭接温度、初晶形核特征温度、不同凝固时间时的固相分数等;采用“T”型热裂模具测试系统,对Mg-5(Zn+Y)-0.5Zr和Mg-xZn-yY-0.5Zr合金的凝固收缩应力随温度(或时间)的变化曲线进行采集;采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分别对Mg-5(Zn+Y)-0.5Zr和Mg-xZn-yY-0.5Zr合金的显微组织和断口区域形貌进行观察。揭示不同Zn/Y比和不同Zn、Y总含量与合金热裂敏感性之间的关系,确定合金热裂发生时的时间和温度,研究合金凝固形成热裂的行为和特征,探索Mg-Zn-Y-Zr合金热裂的微观机制。实验结果表明:随着Zn/Y比从1增加到6时,Mg-5(Zn+Y)-0.5Zr合金的热裂敏感性先升高后降低,热裂敏感系数值在Zn/Y比为3时达到最高。这是由于Mg-3.75Zn-1.25Y-0.5Zr合金的凝固温度区间最宽、枝晶搭接温度最高、脆弱区域温度区间值?Tc最大、晶粒尺寸较大、热裂萌生温度较高以及补缩能力较差。对于Mg-xZn-yY-0.5Zr合金,随着Zn、Y总含量增加,合金枝晶搭接温度依次降低,补缩能力依次提高,热裂发生时的初始时间依次延迟,热裂萌生的初始温度依次降低,初始固相率依次升高,晶粒尺寸依次减小,液膜厚度依次增加,合金强度依次提高,抵御凝固收缩应力的能力依次提升,合金的热裂敏感性依次降低。当Zn、Y总含量较低时,生成的低熔点共晶相数量较少,合金的热裂敏感性较高,形成热裂的主要机理为晶间搭桥理论;而当Zn、Y总含量较高时,由低熔点共晶相形成的液膜较厚、晶间搭桥强度增加,降低了合金的热裂敏感性,此时形成热裂的主要机理为液膜理论和晶间搭桥理论。