與其他結(jié)構(gòu)材料相比，鎂合金的密度較低、比強度、比剛度和阻尼性能較高，還具有較好的可加工性，在汽車和航空航天等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景[1~4] 但是，鎂合金的工作溫度高于120℃時抗蠕變性能和強度開始降低[5] Si在Mg中的最大溶解度只有0.003% 在Mg中添加Si元素則Si原子與Mg原子能生成金屬間化合物Mg2Si[6,7] Mg2Si是一種高熔點(1085℃)、高硬度(4.5×105 N·m-3)、高彈性模量(120 GPa)、低密度(1.99×103 kg·m-3)和低熱膨脹系數(shù)(7.5×10-6 K-1)的鎂合金強化相[8~11] 因此，鎂高硅合金作為結(jié)構(gòu)材料有很大的發(fā)展?jié)摿?使用傳統(tǒng)的鑄造工藝并添加較高濃度的Si，則Mg2Si相會長成粗大樹枝狀反而使材料的力學(xué)性能降低[12]；但是Si的添加量過低則對鎂合金高溫性能的影響較小 使用熱擠壓[13,14]、快速凝固[15]、定向凝固[16,17]、熔體過熱處理[18]和機械合金化[19]等加工技術(shù)可細化鎂硅合金的微觀組織，使其力學(xué)性能提高 但是，使用這些加工技術(shù)會提高成本，較實用的工藝是變質(zhì)處理 地殼中鋁、硅元素的含量較高，因此Mg-Al-Si合金的成本較低 同時，鋁的熔點與鎂熔點相近，使Mg-Al-Si合金的鑄造性能和再生性能較好 AS(包括AS41和AS21)耐熱壓鑄合金的高溫蠕變性能優(yōu)于AZ和AM系列合金，但是在鋁含量較低的合金中Mg2Si相呈粗大的漢字形，使其強度和韌性大大降低 因此，提高Mg-Al-Si合金的鋁含量有助于改善強化相Mg2Si的形貌，從而使其性能提高 在Mg-5Si合金中加入0.5%的La元素可有效變質(zhì)合金中的Mg2Si，使其尺寸小于25 μm，但是La添加量超過0.8%則使Mg2Si相過度變質(zhì)[20] 王浩等[21]報道，在Mg-5Si合金中添加Ce元素也能細化Mg2Si相 基于相似的機理，可對Al-Mg-Si合金進行變質(zhì)處理，加入混合稀土[22]、鈉鹽[23]和Sr[24]細化Al-Mg-Si合金中的Mg2Si相 童文輝等[25]報道，在Mg-Si-Zn合金中復(fù)合添加Ca、Y能有效細化合金中的Mg2Si 復(fù)合添加Ca、Y比只添加Ca使合金的硬度提高10%，但是復(fù)合添加元素的量較大則使成本提高 Y與Mg晶體結(jié)構(gòu)相似，Y在Mg中的固溶度最大可達12.47%，是鎂合金很好的固溶