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镁合金由于其具有质轻、比刚度高、电磁屏蔽性好、阻尼减震性好以及良好的生物相容性等优点,成为近年来汽车、医疗等行业的首选结构材料。但在开发高性能镁合金的过程中性能和成本有着不可调和的矛盾。因此,节约成本提高镁合金的力学性能成为镁合金领域的研究关键。本文以Mg-1Zn-1Ca合金为基体,通过添加廉价的Sr元素来提高合金性能,并通过后续热处理(固溶+时效)、轧制变形等手段进一步提高合金性能,结合OM、SEM、EDS、XRD、TEM和力学实验等手段研究了铸态、热处理态和轧制态Mg-1Zn-1Ca-x Sr(x=0.1,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5)合金的组织以及室温力学性能,并设计出一种高塑性Mg-Zn-Ca-Sr合金(记为MZCS-hd合金),分析了其展示优异性能的微观机制。研究结果表明:(1)不同含Sr量的铸态Mg-1Zn-1Ca-x Sr(x=0.1,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5)合金显微组织均由α-Mg、Mg2Ca、Mg6Ca2Zn3和Mg17Sr2相组成。并随着含Sr量的增加晶粒逐渐细化,同时沿晶界分布的第二相粗化,形态由半连续状演变为连续分布的网状结构。(2)与铸态合金相比,固溶和时效处理后的Mg-1Zn-1Ca-x Sr(x=0.1,0.5,1.5,2.5)合金显微组织中的相组成未发生变化。固溶态合金的显微组织变得均匀,第二相部分溶入基体,晶粒略微长大。时效态合金的显微组织中出现许多细小弥散的第二相,同时出现大量孪晶。(3)轧制变形处理后,Mg-1Zn-1Ca-x Sr合金(x=0.1,0.5,1.0)的显微组织中晶粒沿轧制方向产生了变形,但晶界第二相的分布未产生明显改变。(4)随含Sr量的增加,铸态Mg-1Zn-1Ca-x Sr合金的抗拉强度、延伸率和断面收缩率呈先下降后回升的趋势变化,屈服强度变化不大。与铸态合金相比,固溶处理后,合金的抗拉强度、延伸率和断面收缩率明显提高,屈服强度变化不明显;时效处理后,合金屈服强度和抗拉强度大幅提高,延伸率和断面收缩率有所改善;轧制变形处理后,合金的抗拉强度明显提高,但延伸率和断面收缩率明显下降。(5)铸态MZCS-hd合金的显微组织是由α-Mg相和Mg6Ca2Zn3相组成,且Mg6Ca2Zn3相呈细小的颗粒状或短条状比较均匀的分布在晶内及晶界。合金的屈服强度为44.97MPa、抗拉强度为179.89 MPa,延伸率为33.06%,断面收缩率为24.02%。