镁合金具有最优的性价比,使其在汽车制造业与航空航天业的应用越来越广泛,然而其使用温度和较高的热裂敏感性限制了在工业上的大规模运用。因而研究镁合金热裂形成机理以及复合合金效果对于提高镁合金在实际生产中具有重要意义。目前,有关镁合金热裂行为研究主要集中在Mg-Al二元镁合金,对于Mg-Al-Zn三元镁合金研究较少。运用稀土元素Ca和碱土元素Sm复合合金化可进一步提高合金性能,同时碱土元素Ca铸造过程中还有净化熔体、阻燃的效果。故本文以AZ61镁合金为基体,运用稀土元素Sm和碱土元素Ca复合合金化,采用OM、XRD、SEM、EDS、凝固曲线测定、凝固载荷测定等多种分析测试方法对不同Ca、Sm含量Mg-6Al-Zn-xCa-ySm合金显微组织、凝固收缩应力、热裂敏感性的影响规律进行了探究。结果表明:1.Sm含量固定时,随Ca含量增多,Mg-6Al-Zn-xCa-ySm合金中Al₂Ca相和β-Mg₁₇Al₁₂相由断续网状变为连续网状最终变为蔷薇状,Ca含量超过2%后合金中晶界处有复合组织（Mg,Al）₂Ca+β-Mg₁₇Al₁₂相产生。Ca含量固定,随Sm含量增加,合金中Al₂Sm由弥散分布的颗粒逐渐聚集为块状,同时在晶界及晶体内部出现复合组织Al₂Sm+β-Mg₁₇Al₁₂相。2.Mg-6Al-Zn-xCa-ySm合金随着稀土元素Sm和碱土元素Ca含量增加,合金热裂敏感性先减小后增加呈“V”型趋势。当Ca、Sm含量低时,凝固优先析出Al₂Sm作为非自发形核核心,提高合金形核率,细化晶粒,使凝固中形成的液膜数量增多,强度较高,合金热裂敏感性较低,此时形成热裂的主要机理为液膜理论。当Ca、Sm含量较多时,稀土元素与碱土元素易于晶界偏聚,削弱了其细化作用,使液膜数量降低、枝晶搭桥增多,但是由于枝晶桥强度较低,同时其凝固收缩应力增大,热裂敏感性增大,此时为液膜理论和枝晶搭桥理论二者共同作用的结果。