镁合金在高于120℃时力学性能较差,抗拉强度和抗蠕变性能大幅度下降。目前,耐热镁合金的研发主要集中在稀土镁合金方面,但稀土镁合金成本较高,限制了合金的广泛应用。Si是地壳中含量仅次于O的元素,价格低廉,容易购买,它的加入大大降低了合金成本,因此优先考虑Si作为其添加元素改善镁合金耐热性。目前Si在铝合金中的应用相对比较成熟,在铝合金中加入Mg和Si形成Mg₂Si能够对铝合金起到很好的变质作用。由于Mg₂Si在铝合金和镁合金中的凝固原理相似,同时,Si在镁合金中的固溶度较小,所以本文在研究Mg-Si系合金之前先对Al-Si系合金的凝固现象进行了研究,并以优化镁合金熔炼工艺为研究方向,制备了Mg-5Si和Mg-8Si合金,较系统地研究了熔体过热温度和保温时间对两种合金组织与力学性能的影响,探讨了Mg₂Si颗粒在熔体过热过程中的溶解与凝固行为,分析了合金细化机理,获得了本实验条件下制备该类镁合金的最佳熔体过热处理工艺参数,研究结果如下:（1）熔体过热温度为820℃时,Al-5Si合金中初生Si分布更加均匀,共晶Si析出数量明显增多,共晶Mg₂Si相层片间距减小;低于820℃时,初晶Si、共晶Si组织分布不均,共晶Mg₂Si相粗大。熔体过热温度为820℃时,Al-8Si合金中初生Si的平均晶粒尺寸为29μm;低于820℃时,合金中初生Si的平均晶粒尺寸变化并不明显,但其形貌更为圆整。（2）熔体过热处理Al-5Si合金的最佳工艺参数为820℃,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为190 MPa、80 MPa和2.8%。熔体过热处理Al-8Si合金的最佳工艺参数也为820℃,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为200 MPa、95 MPa和2.6%。（3）熔体过热温度为770℃时,Mg-5Si合金中初生Mg₂Si相由多边形状变为圆整块状,分布细小均匀,共晶Mg₂Si相由汉字状变为层片纤维状;高于770℃时,初生Mg₂Si相析出数量减少,共晶Mg₂Si相层片间距增大;低于770℃时,初生Mg₂Si相为多边形状,析出数量较少,且分布不均,共晶Mg₂Si相为典型的汉字状。熔体过热温度为770℃时,Mg-8Si合金中初生Mg₂Si相溶解,溶解为小花瓣状,分布细小均匀,共晶Mg₂Si相以点状、杆状均匀分布在基体α-Mg上;高于770℃时,合金中初生Mg₂Si相晶粒粗大,共晶相粗大;低于770℃时,合金中初生相分布不均,共晶相为典型汉字状。（4）保温时间为30 min时,Mg-5Si合金中初生Mg₂Si相析出数量明显增加,共晶Mg₂Si相变为细小纤维状;随着保温时间延长至60 min,合金中初生Mg₂Si相析出数量减少,共晶相粗化;未保温时（本文中即保温时间为0 min,下同）,初生Mg₂Si相析出数量较少,共晶Mg₂Si相为典型汉字状。保温时间为30 min时,Mg-8Si合金中初生Mg₂Si相溶解,溶解为细小块状物,共晶Mg₂Si相为细小纤维状;随着保温时间延长至60 min,初生Mg₂Si相长大,共晶Mg₂Si相间层片间距增大;未保温时,初生Mg₂Si相为粗大花瓣状,且分布不均。（5）熔体过热处理Mg-5Si合金的最佳工艺参数为770℃,保温30 min,此时Mg-5Si合金中初生Mg₂Si相的平均晶粒尺寸最小为13μm,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为152 MPa、84 MPa和6.5%,与未进行熔体过热处理的合金相比分别提高了30%、36%和160%。熔体过热处理Mg-8Si合金的最佳工艺参数为770℃,保温30 min,此时Mg-8Si合金中初生Mg₂Si相平均晶粒尺寸最小为23μm,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为144 MPa、70 MPa,与未进行熔体过热处理的合金相比分别提高了24%、23%。（6）熔体过热处理使得粗大初生Mg₂Si相尖角得到钝化,减小了局部应力集中,减少了裂纹源,减缓了裂纹扩展速度,是合金力学性能提高的主要机理。