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该文综述了镁合金的应用历史和目前的研究现状及发展方向.设计并制备了了新的镁合金配方Mg-Ca系和Mg-Ca-Si系合金.通过合金化和适当的热处理规范来改善镁合金的显微组织.利用光学显微镜、透射显微镜,扫描电子显微镜,X-射线衍射和能谱成份分析,以及力学性能试验等手段研究了Mg-Ca系和Mg-Ca-Si系合金的显微组织形态,物相组成以及显微组织对合金力学性能的影响机制.铸态Mg-Ca系合金中含Ca量比较高的显微组织主要由镁基体和沿晶界连续分布的非平衡晶界离异共晶产物(Mg+Mg<,2>Ca)组成,界中离异共晶中的Mg与相邻的镁基体之间具有相同的位向,而Mg<,2>Ca可能是与基体镁生成类似于珠光体团的组织,也可能是分别单独形核、长大,但与Mg保持一定的位相关系,因而在同一共晶团中Mg<,2>Ca颗粒具有相同的位向.含Si量较低的铸态Mg-Ca-Si合金中,只有Mg和CaMgSi相,该CaMgSi相有三种形态,即针状、弥散颗粒状和多边形块状),其中多边形的CaMgSi相是先共晶产物,弥散颗粒状的CaMgSi相是变温三相共晶产物.合金中还有少量的Mg<,2>Si相,这些Mg<,2>Si相与针状CaMgSi相是四相平衡共晶的产物.固溶时效处理以后,呈弥散球状析出的CaMgSi相有长大的趋势,部分针状CaMgSi断裂成为短棒状颗粒,其余相则没有明显的变化.铸态Mg-Ca合金的常温力学性能比较差,但固溶时效后,其性能大幅度提高.铸态Mg-Ca-Si系合金的常温力学性能全面优于Mg-Ca系合金,但经固溶时效处理后,其性能提高不大;Mg-Ca-Si合金的高温(200℃)瞬时拉伸性能较差,但Mg-Ca系合金仍然保持较好高温拉伸性能.由于非平衡晶界共晶组织的存在,铸态Mg-Ca合金的拉伸断口形态表明,室温下,铸态Mg-Ca合金的断裂主要以沿晶方式进行,并有穿晶断裂存在;高温下,合金的断裂主要以穿晶断裂的方式进行.经固溶时效处理以后,晶界离异共晶组织消失,晶界留下颗粒状的Mg<,2>Ca相,这种相对合金的室温和高温力学性能的提高都有帮助.固溶时效处理以后,晶界组织不再是合金的弱化因素.Mg-Ca-Si合金的高温性能较差,是因为合金中存在由针状相引起的显微裂纹,后者为晶面滑移提供了大量的源头,助长了合金的滑移,使其高温性能降低.