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本课题的研究目的是改善Mg-Al系镁合金的耐热性能,开发—种新型低成本、高强度的含稀土耐热镁合金。以Mg-6A1镁合金为研究对象,通过合金的设计与制备,运用扫描电子显微分析、X射线衍射分析和电子拉伸试验等材料现代分析和测试手段,系统地研究了添加合金元素Sm、Bi和Zn对Mg-6A1镁合金显微组织和力学性能的影响,并研究了压铸工艺对几种铸态性能较好的Mg-Al系镁合金显微组织和力学性能的影响。研究结果表明：适量Sm、Bi和Zn元素的添加能显著改善Mg-6A1合金的室温(25℃)和高温(150℃)下的铸态组织和力学性能。压铸工艺能改善Mg-6Al系合金的显微组织和力学性能。在Mg-6A1镁合金中加入0.5wt%-3.0wt%Sm后,合金的铸态组织中出现弥散分布的颗粒状新相Al2Sm,分布在晶界和晶内。随着Sm含量的增加,铸态合金的在室温和高温下的抗拉强度和延伸率呈先升后降的规律。室温下,在1.0wt%Sm时抗拉强度和延伸率达到最大值,分别为220MPa、12.5%；高温下,当Sm含量为1.0wt%Sm时,抗拉强度和延伸率分别为169MPa和25.5%。在Mg-6Al-1Sm合金中加入0.5-1.5wt%Bi后,合金中的Mg17Al12减少,在晶界和晶内析出了高熔点的长条状的Mg3B12相和颗粒状的Al2Sm相。随着Bi含量的增加,基体中的长条状的Mg3Bi2相和颗粒状的Al2Sm相变得粗大,并且部分产生偏聚。室温下,Bi元素对Mg-6Al-1Sm合金的抗拉强度和延伸率提升效果不明显,高温(150℃)时,Bi对合金组织及力学性能的改善效果显著,在0.75wt%Bi时,抗拉强度和延伸率达到最大值184MPa和23.5%。在Mg-6Al-1Sm合金中加入0.5～1.5wt%Zn后,Mg-6Al-1Sm-xZn合金的金相显微组织中没有新增加其他第二相,但是Mg17Al12相数量明显增多,主要沿晶界分布,可知Zn元素的添加没有形成新的第二相,而是固溶于基体或其他第二相中。在25℃和150℃下,随着Zn元素的增加,抗拉强度呈先增加后降低趋势。25℃时,添加0.5wt%Zn的合金的抗拉强度达到最大值235MPa；150℃时,添加0.75wt%Zn的合金的抗拉强度和延伸率达到最大值175MPa和20.0%,延伸率提升效果显著。压铸态合金组织比铸态合金组织更加致密,晶粒更加细小,抗拉强度更加高。Sm元素能有效降低合金压铸组织中的气孔和夹杂数量。室温拉伸性能最好的是Mg-6Al-1Sm合金,抗拉强度为285Mpa,延伸率为16.5%。150℃下,Mg-6Al-1Sm-0.5Zn的综合性能最好,其延伸率为17.5%,提高幅度为118%。实验合金在铸态时流动性能均优于AZ91D,其中Mg-6Al-1Sm-1.0Zn的流动性最好,流动长度达到了520mm。而压铸态时集中实验合金的流动性能接近AZ91D,其中,Mg-6Al-1Sm-0.5Bi合金和Mg-6Al-1Sm-1.0Bi合金两者的流动长度分别为2420mm和2390mm。