镁合金作为轻质工程结构材料，在汽车、航空航天和其它领域应用前景广阔，然而，现有镁合金的高温力学性能还难以满足工业生产的需要，因此，有必要研究开发出高性能低成本的新型耐热镁合金。Mg-Gd系稀土高强镁合金由于其高温蠕变性能好和强度高等优点，已经得到了国内外的广泛关注和高度重视。目前，国内外对于Mg-Gd系高强耐热镁合金的研究开发多集中在Mg-Gd-Y等高成本的合金系上，而对于低成本的Mg-Gd-Sr/Ca系镁合金的研究则基本上还没有涉及。因此，针对低成本Mg-Gd-Sr/Ca基镁合金的组织和性能控制展开了基础研究，对于低成本Mg-Gd系高强耐热镁合金的开发以及扩大其应用具有非常重要的理论指导意义和实际应用价值。本文以所设计的Mg-5Gd-2Sr/1.5Ca-0.25Mn (wt%)镁合金为研究对象，利用光学显微镜、差热分析、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、拉伸性能测试等手段，主要研究了Zr、Ca和/或Sr微合金化及热处理对Mg-5Gd-2Sr/1.5Ca-0.25Mn镁合金显微组织和室温抗拉性能的影响，并得到了以下主要研究结果：1）Mg-5Gd-2Sr-0.25Mn试验镁合金的铸态组织主要由α-Mg、Mg5Gd和Mg17Sr2三种相组成，单独和/或混合添加0.6wt%Zr、0.3wt%Ca到Mg-5Gd-2Sr-0.25Mn镁合金中，铸态合金组织中合金相类型没有发生变化，但铸态合金晶粒被细化了，其中以混合添加0.6wt%Zr+0.3wt%Ca的细化效果最好，其次依次是单独添加0.3wt%Ca和0.6wt%Zr。2）单独和/或混合添加0.6wt%Zr、0.3wt%Ca对Mg-5Gd-2Sr-0.25Mn试验镁合金的室温抗拉性能存在一定的影响。分别添加0.6wt%Zr、0.3wt%Ca和0.6wt%Zr+0.3wt%Ca到Mg-5Gd-2Sr-0.25Mn镁合金中后，各试验合金的铸态抗拉强度和延伸率逐渐降低而铸态屈服强度却逐渐增加。同时，T5（225℃×45h+空冷）热处理可使Mg-5Gd-2Sr-0.25Mn系试验镁合金的抗拉强度和屈服强度得到一定的改善，但合金的延伸率在T5处理后稍有下降。进一步，在T5处理时间保持45h不变条件下，随着T5处理温度从225℃增加到275℃，Mg-5Gd-2Sr-0.25Mn试验镁合金的抗拉强度和屈服强度逐渐增加，而延伸率则逐渐减小。此外，分别添加0.6wt%Zr、0.3wt%Ca和0.6wt%Zr+0.3wt%Ca对Mg-5Gd-2Sr-0.25Mn试验镁合金T5处理后抗拉性能的影响与其对合金铸态抗拉性能的影响类似。3）Mg-5Gd-1.5Ca-0.25Mn试验镁合金的铸态组织主要由α-Mg、Mg5Gd和Mg2Ca三种相组成，单独和/或混合添加0.6wt%Zr、0.15wt%Sr到Mg-5Gd-1.5Ca-0.25Mn镁合金中，铸态合金组织中合金相类型没有发生变化。然而，单独和/或混合添加0.6wt%Zr、0.15wt%Sr对Mg-5Gd-1.5Ca-0.25Mn镁合金的晶粒大小影响明显：单独添加0.6wt%Zr和0.15wt%Sr可分别使试验合金的晶粒细化和粗化，而混合添加0.6wt%Zr+0.15wt%Sr对合金晶粒的细化作用不显著。4）单独和/或混合添加0.6wt%Zr、0.15wt%Sr对Mg-5Gd-1.5Ca-0.25Mn试验镁合金的室温抗拉性能存在不同的影响。分别添加0.6wt%Zr和0.6wt%Zr+0.15wt%Sr可使试验合金的抗拉强度和屈服强度增加，但不利于合金的延伸率，而添加0.15wt%Sr虽然有利于试验合金的延伸率，但会降低合金的抗拉强度和屈服强度。同时，T（5225℃×45h+空冷）热处理可使Mg-5Gd-1.5Ca-0.25Mn试验镁合金的抗拉强度和屈服强度得到一定的改善，但合金的延伸率在T5处理后稍有下降。进一步，在T5处理时间保持45h不变条件下，随着T5处理温度从225℃增加到275℃，Mg-5Gd-1.5Ca-0.25Mn试验镁合金的抗拉强度和屈服强度逐渐增加，而延伸率则逐渐减小。此外，分别添加0.6wt%Zr、0.15wt%Sr和0.6wt%Zr+0.15wt%Sr对Mg-5Gd-1.5Ca-0.25Mn试验镁合金T5处理后抗拉性能的影响与其对合金铸态抗拉性能的影响类似。