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锶及其中间合金是一种有效的变质剂,在铝硅合金中得到了广泛的应用,在镁合金中也得到了一定的研究,但是研究不是很系统。含锶中间合金在镁合金中的应用大多以Al-Sr中间合金的形式,而Mg-Sr中间合金在镁合金中的应用报道很少,并且都是Mg-Sr二元中间合金的形式对镁合金进行变质。Mg-Sr二元中间合金的基体晶粒为粗大的树枝晶,第二相的分布很密集,成分偏析很严重,影响了其变质效果。本实验在Mg-10Sr中间合金中加入Ca元素,细化了Mg-10Sr中间合金的枝晶,第二相分布更均匀,大大提高了其变质效果。Mg-Zn-Al系合金是一种具有发展前途的高温抗蠕变镁合金,具有较高的高温性能和较好的铸造性能并且生产成本很低。但是由于该合金的冲击韧度很低,抗拉强度也没有达到令人满意的程度,所以限制了其在实际生产中的应用。所以本实验选用添加了Ca元素的Mg-10Sr中间合金对ZA125合金进行变质,以达到提高其综合力学性能的目的。研究结果表明：由于Ca元素具有抑制α-Mg晶粒生长的作用,随着Ca含量的增加,中间合金的二次枝晶间距逐渐减小,在Ca的加入量为1.5%时达到最小值,为8.08μm,比没加入Ca之前减小了23.2%,细化效果很明显。Mg-10Sr中间合金的显微组织由α-Mg基体和Mg17Sr2相组成,Mg17Sr2相大多为颗粒状,少量的为块状,随着Ca元素的增加,中间合金的组织形貌发生了显著的变化,存在于晶界处的颗粒状Mg17Sr2逐渐消失,块状的Mg17Sr2逐渐增多,并且出现了Mg2Ca新相；另外,共晶α-Mg中Sr元素的偏析程度增大,当Ca含量为1.5%时,共晶α-Mg中Sr元素的偏析比不含Ca的中间合金提高了23.6%。对Mg-10Sr和Mg-10Sr-1.5Ca中间合金进行差热分析发现,Mg-10Sr中间合金中α-Mg和Mg17Sr2相的熔点分别为624.1℃和591.7℃,加入1.5%Ca之后,α-Mg和Mg17Sr2相的熔点降低,分别为614.1℃和583.1℃,中间合金的热稳定性降低。同时,Mg-10Sr-1.5Ca中间合金中Mg2Ca相的熔点为514.8℃。由于加入Ca之后共晶α-Mg中Sr元素偏析程度的增大,使得原子态的Sr含量增多,并且Mg17Sr2相的热稳定性降低,因此中间合金变质过程中游离态的Sr原子含量增多,Mg17Sr2相熔化的时间减少并且Sr原子的扩散速度变快。根据Sr细化晶粒的机理可以预知加入Ca元素之后中间合金的变质效果变好。ZA125高锌镁合金中加入Mg-10Sr中间合金进行变质处理后,合金的相组成为α-Mg基体相,T-Mg32(Al,Zn)49和Mg51Zn2o相；当加入含Ca的Mg-10Sr中间合金时,除了α-Mg基体相,T-Mg32(Al,Zn)49和Mg51Zn20相外,还出现了少量的Ca2Mg6Zn3相。Mg-10Sr-xCa中间合金加入到ZA125高锌镁合金中后,合金的显微组织形貌发生了很大的变化,晶界处连续分布的粗大网状组织逐渐破碎,转变为细小的半连续状和长条状弥散地分布在集体中,层片状的共晶组织数量减少。当加入Mg-10Sr-1.5Ca中间合金时,出现了灰色的块状新相,层片状的共晶组织含量很少。随着中间合金中Ca含量的升高,ZA125高锌镁合金合金的常高温抗拉强度都逐渐提高。当中间合金的含Ca量为1.5、wt.%时,ZA125合金的常高温抗拉强度都达到了最大值,分别为197MPa,170MPa,比加入不含Ca的镁锶中间合金分别增加了21.4%和25.9%,同时合金在常温和高温下的伸长率也逐渐升高,在1.5%时达到最大值,分别为2.4%和5.7%,分别提高了85.6%和83.9%。合金的冲击韧度和布氏硬度也随着中间合金中含Ca量的增加而逐渐升高,在Ca含量为1.5wt.%时达到最大值,分别为7.42J/cm2和67.5HB,比加入不含Ca的镁锶中间合金分别提高了44%和29.1%。通过将Mg-10Sr-xCa中间合金加入到ZA125合金进行变质处理,合金的各项性能得到了显著的提升,也验证了Mg-10Sr中间合金中加入Ca之后,中间合金的变质效果提升。