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本文以纯Al、纯Mg和Al-20Si合金为原料，采用熔体直接反应法，成功制备了Mg2Sip/6061复合材料。利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等多种现代分析手段，研究了热处理、稀土Y以及超声对复合材料微观组织、内生增强颗粒大小、形貌和分布的影响，测试了复合材料的室温力学性能及超塑性，并分析了各自的作用机理。
反应温度为750℃，保温时间为20min时，通过在Al熔体中添加不同质量分数的Mg、Si制备Mg2Sip/6061复合材料，生成的Mg2Si相平均尺寸为10μm，主要呈枝晶状和网状分布于晶界处。随着生成的Mg2Si颗粒体积分数增多，基体的晶粒得到明显细化。
含4％wt.Mg2Si相的Mg2Sip/6061复合材料经T6处理（530℃固溶6h+173℃时效5h）后，Mg2Si相的形貌有了明显的变化，由原来在晶界处以网格状分布变成以短棒状和球状颗粒的形式分布，其平均尺寸从未热处理的10μm减小到4μm，此时复合材料的室温抗拉强度σb、伸长率δ分别为280MPa和9％。
添加不同含量（0.1wt.％～0.5wt.％）的稀土Y后，4wt.Mg2Sip/6061复合材料自生的Mg2Si相变得细小，分布变均匀。稀土Y+T6处理后，复合材料的增强体在分布、形貌及尺寸上更加优化。同时发现，添加过量的稀土Y（＞0.3wt.％）会对析出的第二相产生影响，导致力学性能降低。
不同超声时间对含4wt.％Mg2Si相的Mg2Sip/6061复合材料的作用结果表明:在超声功率不变的情况下，随着超声作用时间的增加(0s～180s)，基体的晶粒得到明显细化。当超声时间为180s时，铸锭晶粒细化最显著，晶粒的平均尺寸从未施加超声的40μm减小到20μm。Mg2Si相在晶界析出明显，呈网格状分布。
对4％wt.Mg2Sip/6061复合材料超塑性进行了研究，复合材料经过多向高温锻造(约为430℃)后，晶粒得到不同程度的细化，晶粒的平均尺寸从40μm减小到15μm。将锻造后的组织在不同温度(400℃、450℃、500℃)以及不同的应变速率(10-2s-1、10-3s-1、10-4s-1)的条件下进行高温拉伸，实验结果表明:在同一应变速率下，随着温度的升高，复合材料的延伸率逐渐增加;在同一温度下，随着应变速率的增大延伸率逐渐减小。在500℃延伸率达到最大值(76.8％);500℃下不同应变速率的试样断口的SEM形貌表明，在高应变速率(10-2s-1)下拉伸的试样断口韧窝小，而在低应变速率(10-4s-1)拉伸试样的断口韧窝最大。