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镁合金具有密度低、比强度高、比刚度高、减振性能好、尺寸稳定性高、导电性和导热性优良等特点,在汽车、电子和航空航天领域具有广泛的应用前景。其中,Mg-Zn-Sn基合金由于具有可热处理强化、耐热性能良好等优势,作为新型低成本高强度耐热镁合金受到了越来越多的关注。通过优化热处理工艺及添加少量Sr来进一步提高合金强度具有非常重要的意义。本文以 Mg-4.5Zn-4.5Sn-2Al 基体合金及 Mg-4.5Zn-4.5Sn-2Al-0.6Sr 合金为研究对象,探索了固溶时效处理及少量Sr对合金组织与力学性能的影响。结果表明:(1)在Mg-4.5Zn-4.5Sn-2A1-0.6Sr合金固溶过程中,与延长固溶时间相比,提高固溶温度更能促进高熔点相固溶于镁基体中;合金中残留第二相为Mg2Sn相与MgSnSr相的混合物;合金最佳固溶工艺为310℃×4h+340℃×28h+46℃×2h,此时合金中残余第二相体积分数、抗拉强度和延伸率分别为1.2%、238MPa和12%。(2)固溶态组织对比研究发现,少量Sr可以细化Mg2Sn相尺寸,改善Mg2Sn相形貌,增加Mg2Sn相与镁基体的相界面,促进其在镁基体的固溶;并在晶界附近或晶内生成热稳定好的细小点状MgSnSr相,提高合金在固溶过程中的晶粒尺寸稳定性。(3)在150℃和200℃单级时效中,两种合金的时效硬化曲线上均有两个明显的时效硬化峰,主要强化相分别对应于针状β1相和棒状Mg2Sn相的先后析出;合金中少量短棒状Mg2Sn相依附于针状β1’相顶端形核生长,两者形成呈90°的T字状相。(4)在70℃×1Oh+200℃双级时效中,两种合金在预时效阶段形成了大量弥散分布的GP区,提高了合金时效析出速度,使针状β1’相及棒状Mg2Sn相尺寸明显细化,数量密度大大提高,并促进了 T字状相的形成,提高了两种合金在时效过程中的热稳定性;含Sr合金中还出现了大量由点状Mg2Sn相和细小针状相组成的弯曲状相,尺寸约为30nm;在时效峰值态下,基体合金抗拉强度、伸长率和显微硬度分别为273MPa、11.3%和91HV,含Sr合金室温抗拉强度、伸长率和显微硬度分别为284MPa、8.3%和96HV。(5)在单级时效下,少量Sr可以降低合金中析出相的析出速度,细化析出相尺寸,提高析出相数量密度,提高合金力学性能;在双级时效下,少量Sr可以细化β1’相尺寸、提高β1’相数量密度,进而促进Mg2Sn相在β1’相上的形核生长,形成更多T字状相,提高时效态合金的组织稳定性。