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本文根据铝钪系合金的研究现状，提出了采用连续铸挤技术制备Al-Sc、Al-Mg-Sc合金线材，利用INSTRON电子拉伸试验机、OLYMPUS PMG51金相显微镜、SSX-550型扫描电镜、TECNAI G<2> 20透射电镜及450SVD型维氏光学硬度计等测试手段，研究了Al-Mg-Sc合金的显微组织与性能、再结晶行为、焊接性能和耐腐蚀性能、线材的铸挤成形工艺等，并深入分析了Sc在合金中存在的形式、细化与强化机理，以及再结晶形核机制。
本文主要工作及获得的成果如下：
(1)首次采用连续铸挤技术，成功地制备了Al-Sc、Al-Mg-Sc合金的优质线材，明确了连续铸挤工艺参数对合金线材成形性的影响规律，确定了最佳的工艺参数：合金熔体浇注温度为690～710℃；设备冷却水流量为15～20L/min；在线固溶温度为520℃，水淬冷却速度不低于30℃/s。
(2)Sc可明显细化工业纯Al及Al-Mg合金铸态组织。当Sc含量达到0.5％时，工业纯铝获得较好的细化效果，晶粒平均直径为40μm左右，而Al-Mg合金中添加0.4％So即可达到理想的细化效果，晶粒平均直径为20～30μm。理论分析及实验发现Sc在Al-Mg合金中不能与Mg形成二元及三元化合物，仅以Al<,3>Sc的形式存在。确定了Sc对细化工业纯Al及Al-Mg合金铸态组织的影响及Sc的存在形式。
(3)Sc的加入可以提高工业纯Al及Al-Mg合金的力学性能。T<,8>热处理状态Al-0.5Sc合金线材的抗拉强度为258MPa，比纯Al线材提高了134MPa，延伸率由12.0％提高到14.1％；通过一系列对比实验发现Al-3Mg-0.5Sc合金线材力学性能最好，T<,8>热处理状态的抗拉强度为378.9MPa，延伸率为17.7％；为了获得更高的抗拉强度，合金线材经T<,9>状态热处理，抗拉强度达到435MPa，延伸率为10.6％。明确了Sc对提高工业纯Al及Al-Mg合金力学性能的影响规律。
(4)研究发现Al-Mg-Sc合金线材多元强化机制。由于连续铸挤强烈剪切搓动作用所产生的细晶强化、以及在连续铸挤及随后冷拔成形过程中，合金组织中产生的大量位错的强化作用、初生Al<,3>Sc粒子与次生Al<,3>Sc粒子共同作用所产生的亚结构强化及次生Al<,3>Sc粒子产生的沉淀强化是合金线材具有较高强度的本质。
(5)Sc的加入使得Al-Sc和Al-Mg-Sc合金线材的再结晶温度得到大幅度提高。再结晶起始、终了温度：Al-Sc合金为375℃和450℃，比工业纯铝分别提高165℃和170℃；Al-Mg-Sc合金为375℃和520℃，比铝合金典型的再结晶温度提高35℃和110℃。合金线材再结晶温度大幅度提高，其主要原因是细小弥散的Al<,3>Sc第二相粒子对位错和亚晶界的钉扎作用，其再结晶形核机制为亚晶合并和亚晶长大的双重作用之结果。
(6)Al-3Mg-0.5Sc合金线材具有良好的焊接性能。通过Al-3Mg-0.5Sc合金线材激光焊接实验，获得激光焊接最佳工艺参数：激光功率为500～650W，激光扫描速度为10～15mm/s，保护气体氩气的流量为10 l/min，焊接强度系数可达0.8～0.9，并消除激光焊接缺陷。其原因是细小、弥散的Al<,3>Sc强化相粒子在熔池中成为液态金属的非均质形核核心，提高了形核率，细化晶粒，形成细小的等轴晶区，从而提高了焊接试样熔合区的硬度。
(7)Al-4Mg-0.5Sc合金线材具有良好的抗剥落腐蚀性能。在海水腐蚀介质中进行剥落腐蚀实验90天后，冷拉状态合金腐蚀等级为P级，试样表面只出现轻微点蚀；时效态(320℃时效2h)合金的腐蚀等级为N级，试样表面光滑，只有轻微脱色；时效态(340℃时效2h)合金的腐蚀等级为P级，试样表面只出现轻微点蚀。实验合金在不同状态下的剥落腐蚀程度为：冷拉状态≈340℃2h时效态>320℃2h时效态。