与铝合金和钢相比,镁合金由于高的比强度和优异的功能性,在工业应用中引起了越来越多的关注。然而,由于高的收缩力和较宽的凝固范围,大多数商用镁合金通常在传统铸造工艺制备中表现出高的热裂敏感性。因此,热裂将成为提高产量,降低成本和扩大其应用的瓶颈问题之一。镁合金的热裂敏感性必须是要研究的重要铸造特性。近年来,Mg-Zn-RE系合金因其优异的力学性能和多样的第二相类型而成为最受关注的合金之一。相关研究表明,这种合金系统的优异性能正是来源于不同三元金属间相的存在。然而,目前对Mg-Zn-RE系合金的研究主要集中在力学性能方面,对热裂的研究报道比较少。本文采用Cylne-Davis模型对几种Mg-Zn-RE（Y,Gd）系合金的热裂敏感性进行了预测;通过带有负载、温度、时间信号采集系统的“T”形热裂模具进一步验证了预测结果。同时,经过测试得到了合金的凝固收缩应力随时间变化的曲线,并且分析了被测合金的热裂行为;通过热分析系统得到了合金的α-Mg枝晶搭接温度(Tαcoh)、相应的枝晶搭接固相分数(fαcoh)和相析出温度等凝固特征参数,并且分析了合金的凝固行为及其对热裂敏感性的影响;利用X射线衍射仪（XRD）、金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）确定了合金在凝固过程中析出的第二相类型,并且观察了合金的显微组织与断口形貌,进一步讨论第二相类型对热裂敏感性的影响,以及合金的热裂行为。利用电子背散射衍射（EBSD）和透射电子显微镜（TEM）对合金的晶粒形态与第二相特征进行深度分析,进一步研究合金凝固行为对热裂机制的影响。研究结果表明,在高Zn/Y比的Mg-6.5Zn-x Y-0.5Zr（x=1、2、4、6wt.%）合金中,Mg-6.5Zn-2Y-0.5Zr合金热裂敏感性最高,Mg-6.5Zn-6Y-0.5Zr合金热裂敏感性最低;在低Zn/Y比的Mg-6.5Zn-x Y-0.5Zr（x=9、12、18wt.%）和Mg-5Zn-13.5Y-0.5Zr合金中,Mg-6.5Zn-18Y-0.5Zr合金热裂敏感性最高,Mg-5Zn-13.5Y-0.5Zr合金热裂敏感性最低;在Mg-x Zn-7Y-0.5Zr（x=1.3、2.5、3.7wt.%）合金中,Mg-1.3Zn-7Y-0.5Zr合金热裂敏感性最高,Mg-3.7Zn-7Y-0.5Zr合金热裂敏感性最低。另外,随着初始模具温度的增加,合金的热裂敏感性降低;在Mg-x Zn-7Gd-5Y-0.5Zr（x=0、3、5、7wt.%）合金中,Mg-7Gd-5Y-0.5Zr合金热裂敏感性最高,Mg-7Zn-7Gd-5Y-0.5Zr合金热裂敏感性最低;在Mg-x Zn-2x Y（x=1、1.67、2.67wt.%）合金中,Mg-1Zn-2Y合金热裂敏感性最高,Mg-2.67Zn-5.34Y合金热裂敏感性最低。合金的α-Mg的结晶行为、晶粒形态、第二相析出和凝固条件都会影响热裂敏感性。当合金的Tαcoh较低(fαcoh较高)时,凝固较晚地进入晶间补缩阶段。这意味着凝固收缩会得到充分的补缩,降低合金的热裂敏感性。而fαcoh较高时,合金晶间结合力越强,阻碍热裂萌生和扩展的能力就越高。当α-Mg平均晶粒尺寸和轴比较小时,热裂的危险区域会很小。但是,由于异常粗大晶粒引起的轴比增加会使凝固提早地进入热裂危险区。而且,凝固末期残余液相补缩能力的下降和较长的补缩通道,会使补缩变得困难,进而提高合金的热裂敏感性。当合金的析出相仅为I相或I相和W相时,热裂敏感性随I相含量的增加而增加,而随W相含量的增加而降低。当合金的析出相为W相和LPSO相时,热裂敏感性随LPSO相含量的增加而降低。然而,当第二相含量过高（取代α-Mg成为基体）时,即使是LPSO相也会提高合金的热裂敏感性。当初始模具温度提高时,凝固末期残余液相的流动性增加并且残余液相的粘度降低,进而降低合金的热裂敏感性。结合实验结果有助于分析合金的热裂机理,充分地了解热裂机理能够更好地理解合金的热裂行为。当合金热裂机理遵循液膜理论时,热裂萌生之前,晶间结合力主要由液膜提供。当液膜强度低于凝固收缩应力时,液膜就会被撕裂而形成热裂。当合金热裂机理遵循晶间搭桥理论时,晶间结合力主要由晶间搭桥提供。当晶间搭桥强度低于凝固收缩应力时,搭桥就会断裂而形成热裂。通常,遵循晶间搭桥理论的合金的热裂敏感性要低于遵循液膜理论的合金。特别是在凝固过程中析出LPSO相搭桥的合金,由于LPSO相与α-Mg基体存在特殊的位向和界面关系,可以对两侧晶粒起到强有力的钉扎作用,进而可明显降低合金的热裂敏感性。