Mg-20Al-0.8Zn镁合金是在研究AZ91D镁合金半固态等温热处理演变机理的基础上开发出来的。前期研究显示,Mg-20Al-0.8Zn镁合金表现出较好的半固态特性。为了进一步提高该合金半固态的流变性,本课题采取细化半固态非枝晶组织的方法,选取了Sb作为变质剂,优化了Sb变质Mg-20Al-0.8Zn镁合金的工艺参数,并分析了Sb在半固态等温热处理过程中对Mg-20Al-0.8Zn镁合金半固态浆料组织的影响。实验结果表明,Sb含量为0.75%,变质温度为780℃,浇注温度为700℃时,Sb对Mg-20Al-0.8Zn镁合金变质细化效果最为明显,初生晶尺寸85μm。这主要是因为Sb加入熔体后生成Mg₃Sb₂相,该相不仅作为晶核,为合金提供了异质形核核心,增加了合金的形核率,而且在晶粒长大的过程中,聚集在固/液界面前沿,成为晶粒长大的阻力,进一步细化了晶粒。对比研究了Mg-20Al-0.8Zn镁合金变质前后的半固态等温热处理的组织。在485℃进行半固态等温热处理时,合金开始获得球状组织的时间由变质前的120min降为30min,半固态浆料中球状组织大小由变质前103μm降为59μm,球状组织持续时间增加到75min。这主要是因为半固态浆料中的Mg₃Sb₂相聚集在固/液界面前沿,抑制了球状组织的生长。为了适应压铸成形,对压铸坯料进行了等温热处理校定,采用两步式加热法,即先在535℃保温30min,然后降温至485℃保温100min,结果表明可以获得相同效果的半固态浆料组织。对经0.75%Sb变质后Mg-20Al-0.8Zn镁合金进行了液态与半固态压铸成形实验,并结合实验结果进行了对比分析。实验结果表明,液态压铸抗拉强度为198MPa,硬度114HBS;半固态压铸抗拉强度为176MPa,硬度124HBS。断口扫描后显示两者均为脆性断裂。