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镁合金作为最轻质的商用金属结构材料，在汽车、航空航天及其他领域的应用潜力巨大。目前,尽管Mg-Al-Zn和Mg-Zn-Zr系等镁合金已在工业上得到了初步的应用，但其力学性能和/或加工性能仍不能满足工业快速发展的需要。因此，微合金化和/或合金化等方法正被用来进一步改善和提高这些镁合金系的力学性能和/或加工性能。Sr作为一种有潜力的镁合金微合金化和合金化元素，虽然目前国内外对于其在Mg-Al-Zn和Mg-Zn-Zr系镁合金中的应用已开展了一些工作，但这些工作主要集中在微量Sr细化镁合金的晶粒及含Sr耐热镁合金的开发上，对于Sr及其含量变化影响Mg-Al-Zn和Mg-Zn-Zr系镁合金第二相的研究还缺乏系统的调查，尤其对于不同Sr含量的镁合金中第二相的类型、数量、分布及形成机制的研究还非常少。众所周知，第二相是影响镁合金力学性能和加工性能的关键因素之一。因此，很有必要就Sr及其含量变化对Mg-Al-Zn和Mg-Zn-Zr系镁合金中第二相的影响展开研究，研究成果对于Mg-Al-Zn和Mg-Zn-Zr系镁合金的性能改善及其含Sr新型镁合金的开发具有非常重要的理论意义和实际参考价值。
本文基于铸造和热处理等制备工艺，利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、差热分析仪(DSC)和透射电子显微镜(TEM)等手段，并结合Pandat热力学软件相图计算，对Mg-3Al-1Zn-(0-5)Sr、Mg-9Al-1Zn-(0-5)Sr、Mg-8Zn-4Al-(0-10)Sr和Mg-6Zn-0.6Zr-(0-10)Sr镁合金的晶粒尺寸和合金组织中第二相的类型及形成机制、数量和分布进行了研究，尤其系统研究了Sr及其含量变化对合金组织中第二相类型、数量和分布的影响及其机制。
本文得到的主要研究结果如下:
在Mg-3Al-1Zn-(0.05-5)Sr镁合金铸态组织中，添加0.05-0.3％Sr的合金中能观察到Al4Sr、Mg21(Zn，Al)17和Mg17Al12相;而在添加0.5％Sr的合金中仅能观察到Al4Sr和Mg21(Zn，Al)17相。同时，在0.05-0.5％范围内，合金中Mg17Al12相的数量随着Sr含量的增加而减少，而Al4Sr和Mg21(Zn，Al)17相的数量均增加，其中Al4Sr相的数量增加尤为明显。此外，添加2.5％和5％Sr的合金中Al4Sr、Mg17Al12和Mg21(Zn，Al)17相的形成被抑制，同时也没有形成类似于AJ(Mg-Al-Sr)系镁合金中的τ-Mg58Al38Sr4相，而是主要以(Mg，Al)17Sr2第二相形式存在，并且其数量随着Sr含量的增加而增加。
在Mg-3 Al-1 Zn-(0.05-5)Sr镁合金均匀化退火（400℃×15h+炉冷）组织中，添加0.05％和0.1％Sr的合金中存在少量Mg58Al38Sr4相;而在添加0.3％Sr和0.5％Sr的合金组织中能观察到数量随着Sr含量增加而显著增多的Al4Sr相，铸态组织中原本存在的Mg17Al12相和Mg21(Zn，Al)17相消失;而添加2.5％和5％Sr的合金组织中仍存在(Mg，Al)17Sr2相，并且(Mg，Al)17Sr2相的边缘还存在呈颗粒状分布的Al4Sr相，其中Al4Sr相的数量随着Sr含量的增加而显著减少。
在Mg-9Al-1Zn-(0.05-5)Sr镁合金铸态组织中，添加0.05和0.1％Sr的合金中存在Mg17Al12相以及少量Mg58Al38Sr4相;而在添加0.3-2.5％Sr的合金组织中均能观察到Mg17Al12、Mg58Al38Sr4和Al4Sr相;进一步，当Sr含量增加至5％时，合金中存在Al4Sr相和少量Mg17Al12相，并出现了(Mg，Al)17Sr2相，但基本观察不到Mg58Al38Sr4相的存在。此外，Al4Sr和Mg17Al12相的数量在0.3％到5％的范围内随着Sr含量的增加分别增加和减少。
在Mg-9Al-1Zn-(0.05-5)Sr镁合金均匀化退火（420℃×24h+炉冷）组织中，添加0.05和0.1％Sr的合金中存在Mg17Al12和少量Mg58Al38Sr4相;在添加0.3-2.5％Sr的合金组织中可以观察到Mg17Al12、Mg58Al38Sr4和Al4Sr相;而在Sr含量为5％的合金中仅能观察到Al4Sr相和少量(Mg，Al)17Sr2相，并且与铸态组织中规律相同，Al4Sr相的数量随着Sr含量的增加而显著增加。与铸态组织相比，两种高Sr含量合金中层片状Al4Sr相变得断续，并且层片间距增大。
Mg-8Zn-4Al-(0.1-5)Sr镁合金铸态组织中的Mg32(Al，Zn)49相以未固溶Sr和固溶Sr两种形式存在，其中未固溶Sr的Mg32(Al，Zn)49相具有相对较高的Zn浓度和较低的Al浓度;同时，在Mg-8Zn-4Al-(2.5-10)Sr镁合金铸态组织中观察到了一种化学式可以表示为Mg8(Al，Zn)4Sr的Mg-Al-Zn-Sr四元相;而在Mg-8Zn-4Al-(5-10)Sr镁合金铸态组织中发现了(Mg，Al，Zn)17Sr2固溶相。这三种含Sr相在合金的均匀化退火（345℃×48h+炉冷）组织中仍然存在，说明其具有较高的热稳定性。
在Mg-6Zn-0.6Zr-(1-10)Sr镁合金铸态组织中观察到了一种化学式可以表示为Mg9Zn3Sr的Mg-Zn-Sr三元相;同时，在Mg-6Zn-0.6Zr-(2.5-10) Sr镁合金铸态组织中存在(Mg，Zn)17Sr2固溶相，并且这两种相在均匀化退火（470℃×14h+炉冷）组织中仍然存在，证明其具有较高的热稳定性。此外，在Sr含量为0.1％的合金均匀化组织中还发现存在一种化学式可以表示为Mg5Zn5Sr的Mg-Zn-Sr三元相。
Mg-3Al-1Zn-(0-5)Sr和Mg-9Al-1Zn-(0-5)Sr镁合金中，以0.05％Sr合金的晶粒尺寸相对较为细小。同时，基于“边-边匹配模型”，计算出了[021]Al4Sr∥[1-10]Mg17Al12和(200) Al4Sr∥(332) Mg17Al12间的错配度，其分别为2.95％和0.31％，表明添加微量Sr到Mg-3Al-1 Zn和Mg-9Al-1Zn镁合金中形成的Al4Sr相可作为Mg17Al12相的异质形核核心。
Mg-3Al-1Zn-(0-5)Sr和Mg-9Al-1Zn-(0-5)Sr试验镁合金的凝固路径以及铸态组织中Mg17Al12、Mg21(Zn，Al)17、Mg58Al38Sr4、Al4Sr和(Mg，Al)17Sr2相的形成过程可通过Pandat热力学软件计算的Mg-Al-Sr三元相图以及Scheil凝固模型进行预测，预测结果与实验结果吻合较好。