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近年来，随着能源及环保问题的日益突出，具有轻质、高比强度及良好回收性能的镁合金得到了迅速发展。扩大镁合金在汽车领域应用的比重是加速汽车轻量化进程的重要手段之一，但目前常用的压铸镁合金材质不能满足汽车传动等部件的要求。本文以压铸镁合金AZ91D为对象，研究了钙锶添加对合金的组织、力学性能、热裂性能和凝固过程的影响及其相关机制。
较系统研究了钙锶单独添加及复合添加对AZ91D细化的影响。结果表明，随着钙添加量的增加(从0至1.0wt％)，AZ91D细化趋势明显，而锶的添加(从0至0.10wt％)对AZ91D有粗化倾向；复合添加(0.4wt％Ca，Sr≤0.2wt％)时，锶的加入降低了钙的细化效果。其细化机制是，钙在镁合金液中具有很强的偏聚能力，在固液界面前沿形成强的溶质过冷层，抑制了初生相的生长，并促进形成更多形核核心；此外，随钙添加量的增加，生成Al2Ca相的温度也相应提高，此相在固液界面前沿富集，增强了溶质过冷层的效果，使其细化倾向加大。由于锶的加入降低了钙的细化作用，导致复合添加钙锶的细化效果比单独添加钙的差。
较系统研究了钙添加及钙锶复合添加对AZ91D抗热裂性能的影响。研究表明，随着钙添加量的增加(从0至1.0wt％)，合金的抗热裂性能降低；添加适量的锶(Sr≤0.05wt％)明显降低含钙(0.4wt％Ca)合金的热裂倾向。其热裂机制为：钙的添加，能够析出Al2Ca相并在晶界偏聚生长，同时促进离异共晶；且含钙相在晶间呈网状分布，降低了晶间液膜的界面张力；从而导致合金抗热裂性能的下降。适量锶的添加制约了钙添加的作用，即抑制Al2Ca的析出及离异共晶反应倾向，导致含钙合金的抗热裂性能回升。
研究了钙锶添加(Ca≤1.0wt％，Sr≤0.1wt％)对AZ91D室温和高温力学性能的影响。研究表明，添加元素由于能够细化晶粒并在晶界处形成更稳定相从而有利于提高合金的屈服强度及高温组织稳定性，但由于添加元素增加了晶界处的微缺陷而导致合金的拉伸强度与延伸率有所下降。
研究了在熔剂法熔铸条件下，钙锶添加对AZ91D熔体品质的影响。研究表明，添加元素有利于降低合金的氯离子含量，提高合金的纯净度并获得良好铸件外观质量。这是添加元素降低熔体中的氯盐夹杂，并获得致密铸件表面层所致的。