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镁合金具有密度小、比强度和比刚度高等优点,在航空航天、汽车及电子等行业中具有巨大的应用潜力。近年来,耐热镁合金的开发研究成为镁合金技术领域的研究热点,其中含Si耐热镁合金中AS系列合金具有高温性能优良、流动性高以及成本低等优势,但是其应用局限于冷却速度较快的薄壁压铸件,同时其强度亦有待于进一步提高。本课题以AS31系合金为基础合金,主要开展Sr微合金化、凝固条件优化、合金成分优化以及热处理强化研究,基于组织细化与变质、固溶时效强化理论提高合金性能,开发新型的低成本耐热镁合金。Sr微合金化对AS31镁合金晶粒具有明显的细化效果和对共晶Mg2Si相具有显著的变质效果。在Sr变质工艺中,合金晶粒逐渐细化,汉字状共晶Mg2Si相逐渐转变为棒状及多边形状。Sr添加量为0.5wt.%时,合金细化效果和变质效果最佳,综合拉伸性能最优,其中室温和150℃抗拉强度、屈服强度、延伸率分别达到185.9MPa、112.2MPa、5.7%和135.4MPa、104.6MPa和7-3%,相对于AS3 1合金分别提高了31.2%、39.2%、72.7%和43.7%、65.0%、58.7%。浇铸温度和保温时间对Sr微合金化AS31合金的组织及抗拉性能具有明显影响,浇铸温度为700℃、熔体保温30min时,Sr变质效果最佳,汉字状Mg2Si相转变为棒状及多边形状,浇铸的合金在室温及150℃下的抗拉强度、屈服强度及延伸率分别为177.5MPa、05.5MPa、5.4%和113.2MPa、94.6MPa、6.0%,综合拉伸性能最佳。分析研究了Al、Si成分含量变化对Mg-Al-Si-Sr合金的组织和拉伸性能的影响。随着A1添加量(3wt.%、5wt.%、7wt.%、9wt.%)的增加,合金的晶粒尺寸呈现先增大后减小的趋势,其中7wt.%含量时,合金晶粒最细小。在Mg-3Al-1Si-0.5Sr合金组织中,主要存在小汉字状、棒状及多边形状的Mg2Si相和离散分布于枝晶间的β-Mg17Al12离异共晶相,随着Al含量的不断增加,合金组织中β-Mg17Al12离异共晶相逐渐增多,且逐渐呈半连续分布；同时当Al含量达到5wt.%、7wt.%、9wt.%时,合金组织中出现了层片状Mg17Al12二次析出相。Mg-7Al-1Si-0.5Sr合金拉伸性能最佳,室温及150℃下抗拉强度、屈服强度及延伸率为201.1MPa、160.7MPa、4.8%和164.5MPa、128.0MPa、7.4%。研究了不同Si含量(1wt.%、2wt.%、3wt.%)的Mg-7Al-XSi-0.5Sr合金的组织和拉伸性能,随着Si添加量不断增加到2wt.%和3wt.%,汉字状相基本消失,初生块状Mg2Si相体积增大,出现明显偏聚分布,合金室温拉伸性能和150℃拉伸性能相应显著恶化。研究了固溶、固溶-时效处理对Mg-7Al-1Si-0.5Sr合金组织与拉伸性能的影响。Mg-7Al-1Si-0.5Sr合金经多级固溶处理后,合金中枝晶间半连续分布的β-Mg17Al12离异共晶相及层片状β-Mg17Al12二次析出相基本分解溶于基体,Mg2Si相得到了一定程度的细化,出现球化现象；固溶处理后合金的室温及150℃抗拉强度、屈服强度、延伸率分别达到221.1MPa、152.0MPa、5.7%和179.2MPa、123.5MPa、8.7%,相对于铸态,合金的室温及150℃的抗拉强度提高了9.95%、8.9%,延伸率提高了18.75%、17.6%。时效处理后,晶界上重新析出了层片状的β-Mg17Al12相,合金的室温及150℃抗拉强度、屈服强度、延伸率分别达到235.9MPa、169.0MPa、3.8%和192.5MPa、136.2MPa、6.4%,相对于铸态,合金的室温及150℃的抗拉强度提高了17.3%、17.0%,屈服强度提高了5.2%、6.4%。