近年來(lái)，由于Mg-RE系合金具有優(yōu)異的耐熱、耐蝕及良好的力學(xué)性能，因而得到廣泛的關(guān)注。迄今為止，Mg-RE系合金優(yōu)異的耐熱性在耐熱鎂合金中位居前列。金屬鍶是一種能有效提高鎂合金高溫性能合金元素，Sr的加入會(huì)在鎂合金中形成熔點(diǎn)很高的中間相，在高溫下這些相能夠有效阻止晶界運(yùn)動(dòng)。稀土釔具有很好的化學(xué)活性，它可降低Mg的表面張力和界面張力，改善熔體的潤(rùn)濕性。金屬鋅是鎂合金中廣泛應(yīng)用的合金化元素，Zn在Mg中的固溶度較大，可使合金產(chǎn)生固溶強(qiáng)化和時(shí)效強(qiáng)化。因此，開發(fā)耐熱Mg-Sr合金是目前解決鎂合金耐熱的有效途徑之一。本文以Mg-Sr合金為基礎(chǔ)，采用“熔-浸”熱還原法，通過(guò)調(diào)整工藝及添加稀土釔和金屬鋅來(lái)改善Mg-Sr合金的顯微組織，著重研究了工藝及合金元素對(duì)鎂鍶系合金微觀組織的影響。
所用材料為工業(yè)鎂錠(Mg≥99.8%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)；碳酸鍶粉(SrCO3≥99.9%)；純釔粉(Y≥99.99%，粒徑150μm)；鋅粒(Zn≥99.9%)；保護(hù)氣氛為SF6和N2。通過(guò)DSC分析確定了碳酸鍶的分解溫度。將碳酸鍶加熱到1200℃保溫2～3h，碳酸鍶分解為氧化鍶和二氧化碳。利用氧化鍶和工業(yè)純鎂，結(jié)合“熔-浸”還原技術(shù)制備了Mg-Sr、Mg-Sr-Y、Mg-Sr-Zn和Mg-Sr-Zn-Y鎂鍶系列合金。氣體保護(hù)下，在坩堝中熔煉鎂合金，在700～730℃內(nèi)進(jìn)行澆鑄，冷卻后即得到要制備的合金。
在低溫下加入SrO所得鎂鍶合金的組織優(yōu)于高溫下加入SrO的合金組織。隨著冷卻速度的增大，Mg-Sr合金中枝晶數(shù)量增多，組織得到明顯細(xì)化；隨著鍶含量的增加，Mg-Sr合金中共晶組織增多；稀土Y明顯凈化了晶界、細(xì)化了枝晶，粗大長(zhǎng)條狀的Mg17Sr2相變成了短條和顆粒，在枝晶內(nèi)和枝晶間形成了顆粒狀Mg24Y5相。含有Zn的鎂鍶合金中，Mg17Sr2相呈塊狀分布于晶界處，還形成了Mg12YZn三元相呈整體塊狀分布在晶界處；復(fù)合添加Zn、Y的細(xì)化和凈化效果優(yōu)于單獨(dú)添加Zn。