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摘要：轻量化和节能减排要求使得镁合金在航空、汽车、电子、通讯等领域具有广阔的应用前景。但镁合金本身的强度低、塑性差、耐蚀性差及耐高温性能差等原因限制了其广泛应用。晶粒细化对于提高镁合金的强度和塑性具有非常重要的作用。本文通过熔体反应法制备Al-Zr-B合金,研究了B/Zr比、反应温度、高能超声和挤压变形对Al-Zr-B合金相组成、显微组织及其晶粒细化性能的影响。主要研究工作和成果如下：(1)系统研究了B/Zr比对Al-5Zr-xB合金显微组织与晶粒细化性能的影响。结果表明,当B/Zr比为1时,合金由Al、ZrB2、ZrAl3相组成,当B/Zr比为2和3时,合金由Al和ZrB2相组成。细化实验表明,只含Al和ZrB2相的合金具有晶粒细化作用,且B/Zr比为3(Al-5Zr-1.78B)的合金细化效果最好。添加0.2%的Al-5Zr-1.78B合金后,AZ91D合金的晶粒尺寸即由原来的328μm减小到145μm。(2)系统研究了温度对Al-5Zr-1.78B合金的显微组织与晶粒细化性能的影响。结果表明,850℃合成的中间合金Zr、B元素收得率最高,中间合金的第二相粒子不易团聚。细化实验表明850℃合成的中间合金效果最好。添加0.6%Al-5Zr-1.78B合金时细化效果最好,此时合金的晶粒尺寸为108μm,抗拉强度和延伸率分别为200MPa和3.94%,比未添加时分别提高了67.07%、29.03%和27.92%,(3)研究了高能超声和挤压变形对Al-5Zr-1.78B合金显微组织与晶粒细化性能的影响,结果表明,高能超声和挤压变形都可以显著地改善ZrB2粒子的团聚现象,使ZrB2粒子变得更加细小、分布均匀。从而提高合金的细化性能。高能超声制备的合金最佳添加量为0.6%,此时晶粒尺寸、抗拉强度和延伸率分别为80μm、215MPa和4.38%,比未添加时提高了75.61%、38.71%和42.21%。挤压变形的中间合金最佳添加量为0.4%,此时晶粒尺寸、抗拉强度和延伸率分别为63.7μm.225MPa和4.91%,比未添加时提高了80.58%、45.16%和59.42%。