随着科技与社会的发展,铸造轻合金的应用越来越广泛,对铸造轻合金的要求也日益提高,需要性能越来越好的铸造轻合金来满足市场和社会的需求。镁锶合金是铸造镁合金、铝合金的一种良好的新型长效变质剂。同时,Mg-Sr中间合金的制备也受到广泛关注,鉴于对掺法制备镁锶合金存在的氧化烧损、能耗高以及单一金属锶电解电流效率低,采用熔盐电解法直接制备镁锶合金,探索镁锶合金高效节能制备的新方法。采用金属氯化物为原料,通过熔盐电解共沉积法直接制备出镁锶合金,再以AZ91D镁合金和A380半固态铝合金为基础,通过向熔体中加入熔盐电解法制备出的镁锶合金进行变质处理,细化AZ91D镁合金和A380半固态铝合金组织。本文主要内容包括：(1)镁锶合金熔盐电解共沉积机理采用熔盐电解共沉积法制备镁锶中间合金,研究了电解工艺参数对电流效率和合金成分的影响,并且进行镁锶二元合金的热力学性质的计算等得出：采用熔盐电解共沉积法成功制备出了镁锶合金；电解工艺最佳参数为10%MgCl2+73%SrCl2+17%KCl熔盐体系,不锈钢棒作为阴极,石墨作为阳极,阴极电流密度8.0A/cm2,电解温度700℃；Mg-Sr合金熔体组元活度相对于理想熔体存在明显的负偏差,Mg组元的活度在整个成分范围内较为接近理想熔体,Sr组元的活度在整个成分范围内相对理想熔体存在明显的负偏差；Mg-Sr合金中合金元素的活度降低有利于镁锶合金的形成,促进合金化溶解与扩散,具有去极化作用,使得熔盐电解共沉积制备镁锶合金成为可能；Mg-Sr合金熔体的生成热ΔH、过剩熵SE和过剩自由能GE均为负值；Mg-Sr二元合金熔体生成热的最小值为-3.7937kJ/mol,过剩自由能最小值为-3.0394kJ/mol,整个浓度范围内,过剩熵绝对值与生成热和过剩自由能相比较小,接近于零；(2) Mg-Sr合金变质处理对铸造AZ91D镁合金的显微组织的影响AZ91D合金中β-Mg17Al12晶粒大小约为230μm,添加0.02%的Sr后,晶粒细化了90%,大小约为17μg-Sr变质剂对AZ91D铸造镁合金的变质作用有着良好的变质长效性。当保温时间为120-150min时,合金的晶粒最小,晶粒分散,圆整；铸态AZ91D合金,AZ91D-0.005%Sr、 AZ91D-0.01%Sr, AZ91D-0.015%Sr、AZ91D-0.02%Sr和AZ91D-0.03%Sr合金均由a-Mg和Mg17Al12组成,Sr的添加量为0.005%-0.015%时,出现了Mg17Sr2相；当Sr的添加量达到0.03%,合金中出现新相Mg2Sr; Sr在镁合金中是表面活性元素,富集于a-Mg晶粒的边界,能阻止该相的生长,从而使连续网状的β-Mg17Al12相改变为弥散分布的颗粒状结构。随着Sr加入量的增加,Sr直接与偏聚在晶界的Mg化合而成Mg2Sr新相；Sr对AZ91D合金的细化机理为：从热力学角度讲,由于Sr在镁合金中是表面活性元素,在凝固过程,Sr富集于α-Mg相前沿,使结晶前沿液体平衡结晶温度大为降低,从而增大了实际过冷度,有利于晶粒的细化；从动力学角度讲,由于Sr在Mg中的溶解度相对只有0.11%,多余的Sr只能在固/液生长界面上富集,形成Sr的吸附膜破坏晶粒表面或晶粒生长方向,导致晶粒生长速率降低,晶粒得以细化；(3) Mg-Sr合金变质处理对A380半固态铝合金的显微组织的影响添加Mg-Sr中间合金后A380半固态铝合金的共晶硅晶粒得到了明显细化,共晶硅由粗大针状、片状转变为短杆、颗粒状；添加Sr含量为0.01-0.02%时,A380半固态铝合金中共晶硅晶粒变质充分,共晶硅颗粒均匀细小；Mg-Sr变质剂对A380半固态铝合金中共晶硅的变质作用有着良好的变质长效性,当保温时间为90-120min时,共晶硅颗粒较圆整；Sr对A380半固态铝合金中共晶硅的变质机理为：变质元素吸附并聚集在Si的生长界面前沿,共晶生长中不断封锁共晶Si原有的孪晶台阶,同时又不断地促发大量新的凹角孪晶,从而使得共晶Si分枝比未变质的要频繁得多；孪晶密度的大幅提高使得共晶Si生长特性由原先的各向异性转变为各向同性,共晶Si由变质前分枝有限且粗片状发展的模式转变为大量频繁分枝的纤维状生长,最终共晶Si的形貌及尺寸均发生了改变。