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随着全球范围内能源短缺和环境污染,工业领域对材料轻量化与绿色环保的要求日益迫切。镁锂合金作为世界上最轻的金属结构材料,逐渐受到人们的广泛关注。镁锂合金具有低密度、高比刚度、比强度、优良的抗震与抗高能粒子穿透能力,是航空航天、汽车、3C产业、兵器工业等领域较理想并且有着巨大发展潜力的结构材料。目前镁锂合金在熔炼、铸造、塑性加工等领域存在较多技术问题,同时该合金的综合力学性能普遍不理想,诸多原因限制了它在国民经济中的广泛应用。因此,开发新型高强超轻镁锂合金并制备纯净变形锭坯以及开发出一套简单易行且适合工业化生产的制备工艺流程具有重要意义。本文通过合金成分设计、熔炼、铸造、均匀化、塑性变形、热处理工艺制备新型高强镁锂合金（α-Mg基、α-Mg+β-Li基、β-Li基）,同时研究了调整合金成分、塑性变形以及热处理工艺对三种基体镁锂合金组织与性能的影响,并分析了三种基体合金在制备过程中的凝固、塑性变形、再结晶和取向转变机制;阐明了合金中第二相在热处理过程中对合金强化的本质原因与调控机理。最终研究了 AlTiB对三种基体镁锂合金的组织细化效果与作用机制,同时对三种基体镁锂合金的耐蚀性进行了系统研究。上述研究取得以下主要结果:（1）以制备高性能镁锂合金为目的,设计以Mg、Li、Al、Zn为基础合金元素并添加少量Y的镁锂合金成分,研究了 Mg-（5,8,11）Li-3Al-2Zn-0.2Y合金在制备过程中的微观组织、织构、力学性能演变规律并分析了其演变机理。结果表明,随着Li含量增加,合金基体从α-Mg相（hcp）转变成β3-Li相（bcc）,合金断裂方式从脆性断裂逐渐转变成塑性断裂,同时合金密度逐渐减小,硬度逐渐下降。挤压态与轧制态合金在24h热处理过程中,α-Mg基和α-Mg+β-Li基合金均发生了静态再结晶,而β3-Li基合金发生了二次再结晶。此外,随着热处理温度升高α-Mg组织（于α-Mg基与α-Mg+β3-Li基合金）中出现了{11-20}再结晶织构,同时基面织构逐渐减弱。挤压态与轧制态合金经热处理后α-Mg基合金中出现了再结晶软化现象,而α-Mg+β-Li和β-Li基合金中均出现了热处理强化现象。强化原因主要是热处理过程中AlLi相的分解使Al原子在β-Li中形成了固溶强化效果,且强化程度β-Li基合金高于α-Mg+β3-Li基合金。（2）针对提高合金整体力学性能,围绕Li、Al、Y三种元素并适当增加其含量,最后制备Mg-（5,8,12）Li-5Al-2Zn-0.5Y合金。结果表明,成分调整后,合金凝固组织得到了明显细化,并且合金挤压态力学性能获得了显著提高。与α-Mg+β-Li基和β-Li基合金相比,α-Mg基合金的力学性能受挤压温度和热处理温度影响较小。α-Mg+β-Li基和β-Li基合金的力学性能在热处理过程中均获得了显著提高。其中,热处理强化后的α-Mg+β-Li基合金的最优力学性能为:抗拉强度235.1MPa,屈服强度217.6MPa,伸长率23.1%,此时密度为1.56g/cm3;β-Li基合金的最优力学性能为:抗拉强度329.2MPa,屈服强度329.1MPa,伸长率5.4%,此时密度为1.41g/cm3。（3）调整合金成分,向Mg-（5,8,12）Li-5Al-2Zn-0.5Y合金中添加0.1%、0.5%和1.0%AlTiB,研究了 AlTiB对三种基体合金的微观组织、力学性能与耐蚀性的影响。结果表明,添加AlTiB后,α-Mg凝固组织获得了明显细化,而β-Li凝固组织没有获得细化效果。随着AlTiB增多三种合金的挤压态密度均呈线性升高。在合金凝固、挤压、热处理组织中,AlTiB增多提高了 β-Li相中的AlLi相数量,但力学性能未获得明显改善,而α-Mg和α-Mg+β-Li基合金的力学性能随着AlTiB增多而逐渐提高。经热处理强化后的α-Mg+β-Li基合金的最优力学性能为:抗拉强度269.6MPa,屈服强度244.7MPa,伸长率11.8%,此时密度为1.61g/cm3;β-Li基合金的的最优力学性能为:抗拉强度336.8MPa、屈服强度334.3MPa,伸长率4.3%,此时密度为1.52g/cm3。另外,在α-Mg、α-Mg+β3-Li、β-Li基合金中,AlTiB增多未对三种基体镁锂合金的耐蚀性产生影响,而在相同条件下,α-Mg+β-Li基合金的耐蚀性最差,α-Mg基合金比β-Li基合金略好。