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Mg-Al-Si系镁合金被认为是有发展前途的耐热镁合金,了解Mg-Al-Si系镁合金在不同成分和处理状态下的组织变化规律对于新型Mg-Al-Si系耐热镁合金的开发具有基础性指导作用,但目前国内外对于Mg-Al-Si系耐热镁合金组织控制方面的研究还不十分的系统和完善。因此,针对Mg-Al-Si系耐热镁合金目前在组织控制方面和性能存在的问题展开研究分析,不仅能为新型高性能的AS系耐热镁合金的开发提供组分设计和工艺参数优化的理论依据,而且其研究成果也可用于其它系耐热镁合金的开发和应用,因而具有重要的理论研究价值和实际指导意义。本文采用金相分析(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)。X射线衍射(XRD)分析等实验手段,研究了添加碱土Sr以及对合金进行固溶和时效热处理对Mg-Al-Si系合金铸态组织和热处理组织的影响。本文取得的研究结果如下:(1)铸态Mg-3Al-1Si合金组织主要由灰白色基体α-Mg、白色相β-Mg17Al12相以及黑色汉字状和块状相Mg2Si所组成。铸态组织中的Mg2Si以粗大的汉字状相和块状相为主。当加入0.2wt.%的锶时,合金组织中的汉字相逐渐减少,块状相也趋于颗粒状相。离异共晶相β-Mg17Al12相也随着Sr的添加而减少。而当锶的添加量达到0.4wt.%时,合金中几乎不存在原铸态的粗大汉字相,取而代之的是颗粒状相和不规则多边形相,原有的颗粒状相被分解为数块,部分枝晶臂则演变为针状相,基体组织得到显著的细化。(2)通过固溶处理的Mg-Al-Si基镁合金,组织发生了球化。经过4h~12h的T4固溶热处理,Mg2Si相经历了由钝化到熔断的过程,Mg-3Al-1Si、Mg-3Al-1Si-0.2Sr和Mg-3Al-1Si-0.4Sr合金显微组织得到进一步的细化,整体组织变化微小。由于固溶处理的作用,合金的力学性能得到了一定的提升,其中T4-420℃×10h时,三种合金的综合力学性能较好。(3)通过时效处理的Mg-Al-Si基镁合金,其组织不再有明显变化。合金的力学性能较固溶处理后略有提升。线性变化的时效保温时间与合金拉伸性能曲线大致呈正比,而合金在时效温度为180℃与200℃下具有类似的力学性能曲线,其中在180℃时效温度下合金的拉伸性能要稍高于200℃温度下时效处理的性能。通过固溶和时效处理的Mg-Al-Si基镁合金的硬度较铸态有明显提升,而两种热处理态相较差异不大,并且Sr变质对合金的硬度变化无作用。(4)碱土元素Sr对AS系镁合金具有显著地细化变质作用,其变质作用主要体现为两方面:微量的Sr可以在固溶过程中限制枝晶/晶粒生长,Sr以“细化剂”的形式存在,附着于Mg2Si相表面形成一层吸附膜,同Mg2Si相的球化作用共同抑制Mg2Si沿原枝晶方向的生长和汉字相的生成,并促使Mg2Si相进一步颗粒化,而达到细化的目的;另一方面,Sr能部分置换合金基体元素结合形成新的二元或多元相,新相的形成一般为细化相,而不同于强化相Mg2Si,过多的Sr不再继续起到变质作用。