摘要：镁合金作为一种轻质金属结构材料，其明显的优点主要表现在密度小、比强度及比刚度高、阻尼性高、减振性好和电磁屏蔽能力强及易回收等，在大量使用压铸件的航空航天、交通工具、3C产品等领域应用极其广泛，特别是在汽车行业发展尤为迅速。
镁合金的综合力学性能与其晶粒大小有着极其密切的关系，细化镁合金晶粒，可以提高镁合金的综合力学性能。添加变质剂是其主要方法之一。目前，对Al-Sr、Mg-Sr等中间合金型的变质剂研究甚少。
本课题通过对比分析“对渗法”和“熔浸热还原法”两种方法制备Mg-Sr中间合金的制备工艺和合金成分差异。在此基础上，着重研究工艺参数对合金组织的形态、成分及分布的影响，并对Sr/Al比值对Mg-Sr-Al三元合金的微观组织以及Mg-Sr中间合金作为变质剂，对AZ91镁合金的组织和力学性能的影响进行深入研究。同时，从热力学角度出发，分析了“熔浸热还原法”制备Mg-Sr中间合金的可行性，在该过程中采用X荧光分析、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、光学显微镜（OM）等对实验结果进行分析。
研究结果表明，①镁锶中间合金组织呈枝晶网状组织，共晶组织主要呈鱼骨状分布在树枝晶枝杈和晶界上。②溶解温度过高或过低，保温时间过长或过短，都会降低合金中锶的实际含量，共晶组织比重以及晶粒的大小。Sr含量对Mg-Sr中间合金晶粒的大小的影响可以用Sr原子的晶界偏聚能力GRF的大小来衡量。添加的锶愈多，锶原始浓度愈大，GRF值愈大，锶对镁的细化能力愈强。③用氩气保护，制备出的合金中锶实际含量高于熔剂法制备的合金。④Mg-Sr-Al三元合金组织成分与Sr/Al比值有关，随着比值的增大，合金组织中第二相由Al4Sr逐渐转变为Mg17Al12、Mg-Al-Sr三元化合物和Al4Sr。⑤“熔浸热还原法”制备出的Mg-Sr中间合金锶实际含量很低，晶粒比较粗大，首次发现SrCO3对镁有变质细化晶粒的作用。⑥Mg-Sr中间合金可以改善AZ91镁合金的组织，细化晶粒，由于晶界上存在Mg-Sr、Al-Sr脆性相化合物，使其力学性能提高幅度不大。随着Mg-Sr中间合金添加量的增加，Mg-Sr中间合金对AZ91镁合金晶粒的细化作用逐渐增强，抗拉强度略有提高。在0.6％左右达到最佳值，Mg-Sr中间合金添加量进一步增加，会恶化AZ91镁合金的力学性能。