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为了提高镁合金的耐热性能,本文在Mg-5%Sn合金中加入Si、Sr、Ca合金化元素,设计了Mg-Sn-Si-Sr系和Mg-Sn-Si-Sr-Ca系合金。采用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)分别研究了合金的相组成及显微组织,采用万能试验机和布氏硬度计测定了合金的力学性能,并采用SEM分析合金的断口形貌,主要结论如下:铸态Mg-5Sn-xSi-0.5Sr(x=1, 2)合金组织由α-Mg晶界析出的共晶Mg2Sn、Mg2Si相和α-Mg晶内初生MgSnSr相所组成。铸态Mg-5Sn-xSi-2Sr(x=1, 2)合金组织同样由Mg2Sn、Mg2Si和MgSnSr相所组成,与Mg-5Sn-xSi-0.5Sr(x=1, 2)合金相比,当Sr含量由0.5%增加到2%时会促进MgSnSr相形成,而抑制晶界上Mg2Sn相的析出,同时能够细化Mg2Si相。Mg2Si相含量随Si元素的增加而增加,但MgSnSr相含量随Si元素的增加而减少。在这四种铸态合金中Mg-5Sn-2Si-2Sr合金具有最好的力学性能,铸态Mg-5Sn-2Si-2Sr合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为156MPa、120MPa和5%。对于Mg-5Sn-xSi-0.5Sr-0.5Ca(x=1, 2)铸态合金,与Mg-5Sn-xSi-0.5Sr(x=1, 2)合金相比,加入Ca元素显著促进(Ca, Sr)MgSn相的形成,而抑制晶界上Mg2Sn相的析出,并能细化Mg2Si相。对于铸态Mg-5Sn-2Si-2Sr-0.5Ca合金,与Mg-5Sn-2Si-0.5Sr-0.5Ca合金相比,Sr含量由0.5%提高到2%后,Mg2Si相得到进一步细化,并在晶内析出大量的MgSn(Sr, Ca)相。铸态Mg-5Sn-1Si-0.5Sr-2Ca合金则由层片状Mg2Ca相和针状CaMgSn相所组成。在这四种铸态合金中Mg-5Sn-2Si-2Sr-0.5Ca合金具有最好的力学性能,铸态Mg-5Sn-2Si-2Sr-0.5Ca合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为153MPa、111MPa和4.3%。热处理后,合金的性能得到显著提升。Mg-5Sn-2Si-2Sr合金的最佳热处理工艺为在500℃固溶24h,200℃时效6h,热处理后Mg-5Sn-2Si-2Sr合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率、布氏硬度分别为182MPa、151MPa、4.1%、50HB。Mg-5Sn-2Si-2Sr-0.5Ca合金的最佳热处理工艺为在500℃固溶24h,200℃时效12h,热处理后Mg-5Sn-2Si-2Sr-0.5Ca合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率和布氏硬度分别为178MPa、142MPa、3.7%和49HB。