镁基复合材料具有低密度、高比强度、比模量、比刚度等一系列优异性能,在航空航天、国防军工、汽车等领域具有广泛的应用前景和市场价值。镁基复合材料的增强体一般采用陶瓷等硬质增强体。镁基复合材料变形过程中,增强体与镁基体变形不协调,在增强体与镁基体界面产生应力集中,使镁基复合材料的塑性大幅下降。而在金属结构材料应用中,往往需要材料兼具较高强度和优良的塑性,以保证良好的结构稳定性。同时,随着航空、航天及轨道交通轻量化的发展,对镁基复合材料的力学性能、耐磨性提出了更高的要求。因此,研究和发展兼具较高强度、优良的塑性和耐磨性的镁基复合材料对其应用具有重要意义。在本工作中,采用冷压烧结、热压烧结、搅拌铸造三种方法制备了Ti颗粒增强AZ31镁基复合材料,研究了挤压态Ti颗粒增强AZ31镁基复合材料的显微组织、界面结构、力学性能和耐磨性,分析了Ti颗粒与镁基体的界面结构对挤压态Ti颗粒增强AZ31镁基复合材料晶粒细化和力学性能的影响机制,为高性能镁基复合材料的开发与应用提供理论支撑。本研究的主要研究结果如下:（1）冷压烧结制备的Ti颗粒增强AZ31复合材料（Tip/AZ31-CPS）中,Ti颗粒与镁基体界面形成Ti Al扩散层和连续的Mg O纳米颗粒层。Mg O与Ti Al界面为共格界面,Mg O与镁基体界面为半共格界面。随着Ti颗粒含量的增加,挤压态Tip/AZ31-CPS复合材料的晶粒明显细化,从5.2μm细化到2.5μm。Tip/AZ31-CPS复合材料的屈服强度、抗拉强度、断裂延伸率和耐磨性同时得到提高。9wt.%Tip/AZ31-CPS复合材料具有较好的综合力学性能和耐磨性,其屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率、磨损率分别为264MPa、294MPa、8.0%和4.437×10-3mm~3/m。（2）热压烧结制备的Ti颗粒增强AZ31复合材料（Tip/AZ31-HPS）中,Ti颗粒与镁基体界面形成了Al3Ti扩散层和不连续的Al8Mn5亚微米颗粒,Al3Ti、Al8Mn5与镁基体的界面为非共格界面,且Ti颗粒周围的镁基体有＜c+a＞滑移的激活,有利于Tip/AZ31-HPS的塑性。随着Ti颗粒含量的增加,Tip/AZ31-HPS复合材料晶粒略有细化,从5.8μm细化到5.1μm。其屈服强度、抗拉强度、断裂延伸率提高程度有限。而镁基体中第二相含量的增多和Ti颗粒促进磨损表面氧化膜的形成使Tip/AZ31-HPS复合材料耐磨性有明显的提高。其中,6wt.%Tip/AZ31-HPS复合材料具有较好的力学性能和耐磨性,其屈服强度、抗拉强度、断裂延伸率和磨损率分别为199MPa、290MPa、15.5%和4.343×10-3mm~3/m。（3）搅拌铸造制备的Ti颗粒增强AZ31复合材料（Tip/AZ31-SC）中,Ti颗粒与镁基体界面处形成Ti Al扩散层、不连续的Al2Ti纳米颗粒和Al8Mn5微米颗粒。Ti Al、Al2Ti与镁基体的界面为半共格界面,Al8Mn5与镁基体的界面为非共格界面。Ti颗粒使Tip/AZ31-SC复合材料晶粒细化,从4.6μm细化到3.3μm。Tip/AZ31-SC复合材料的屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率和耐磨性同时得到提高,其中,6wt.%Tip/AZ31-SC复合材料的综合力学性能和耐磨性表现最佳,其屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率和磨损率为245MPa、327MPa、20.4%和9.206×10-3mm~3/m。（4）Ti颗粒对冷压烧结、热压烧结和搅拌铸造三种方法制备的Tip/AZ31复合材料的强化效果不同。对比分析三种方法制备的Tip/AZ31复合材料的显微组织、界面结构和力学性能,发现Ti颗粒与镁基体之间的界面产物尺寸和界面相结构显著影响镁基体的晶粒细化。相较于亚微米（微米）界面产物和非共格界面,纳米界面产物和半共格界面更有利于细化镁基体的晶粒,能更有效的改善镁基复合材料的力学性能。