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镁合金具有密度低、比强度和比刚度高、良好的铸造性能、电磁屏蔽能力以及易于再生利用等一系列独特的优点,在汽车、电子和航空航天等各种工业领域具有十分广泛的应用前景。AZ91镁合金具有优异的性能,且成本低廉,是目前应用最广泛的铸造镁合金。Fe是镁合金中最主要的杂质元素。在回收利用镁合金废料过程中,Fe的含量会增加;而在镁合金的熔炼过程中,Fe极容易引入到合金中,从而导致镁合金耐腐蚀性能的大幅下降,并对其力学性能造成不利影响。Mn对Fe的不利影响具有一定的中和作用,加Mn合金化是除铁的主要措施之一。Sr能显著细化镁合金的晶粒,提高力学性能,但是Sr对含铁镁合金的作用尚未见报道。基于此,本文以含0.2%Fe的AZ91镁合金为基体,采用熔剂保护法熔炼合金,利用金相显微镜(OM)、X射线衍射分析(XRD)、电子探针(EPMA)、Instron5882材料试验机和失重法分别研究了Sr、Mn及其复合加入对含铁AZ91镁合金的显微组织、力学性能和腐蚀性能的影响。主要研究结果如下:(1)Mn的加入可以使a-Mg晶粒细化,主要受Al8(Mn,Fe)5、e-AlMn和γ2-Al8Mn5等异质形核核心形态和分布的共同影响。单独添加Sr对所研究合金的晶粒有明显细化作用。表面活性元素Sr在凝固过程中富集于固液界面前沿,从而增大了实际过冷度,提高了形核率,阻碍了晶粒的生长。而Sr、Mn复合时,Mn的加入促进了Al4Sr的形成,毒化了Sr的细化效果。(2)Mn的加入能显著的提高合金的抗腐蚀性能,消除杂质元素Fe对合金耐腐蚀性的不利影响。Mn加入后会生成Al8(Mn,Fe)5,而Al8(Mn,Fe)5极易沉淀,多余的Mn会生成Al-Mn颗粒。Sr的加入对合金的耐腐蚀性有不利影响。T6热处理使含Fe量较高合金腐蚀速率明显增大。本试验中,0.9%Mn合金的T6热处理腐蚀速率最小,其值为0.7 mg.cm-2.d-1。(3)适量Sr、Mn能改善合金力学性能,T6热处理使合金抗拉强度提高。T6热处理时,Mn能促进β-Mg17Al12相在晶界的非连续析出,而Sr却抑制其析出。本试验中,0.2%Mn的合金抗拉强度最大,其在铸态和T6态的抗拉强度最大值分别为149MPa和182MPa。