镁合金作为实际工程应用中最轻质的金属结构材料,在航空航天、汽车、电子通信等工业领域具有广阔的应用前景。但是,镁合金的绝对强度仍偏低,塑性变形能力较差,多数仍以铸造产品应用于非承载结构件,极大地限制了其在汽车工业领域的规模化应用,因此亟待开发一批新型低成本高性能变形镁合金。目前开发的高强度镁合金大多含有稀土元素,由于稀土元素的加入,镁合金的生产成本大幅提高,同时对合金后续塑性成形有不利影响。针对以上问题,本文以商用最广泛的AZ系镁合金为研究对象,通过以Al-Si中间合金取代Al进行合金化成分设计,引入Mg₂Si颗粒强化相,并结合塑性成形工艺,实现AZ系镁合金力学性能的提高,同时揭示强化相对合金组织细化、动态再结晶行为及力学性能的影响机制,提出基于强化相调控的AZ系镁合金强韧化的具体方法,为发展低成本高性能镁合金提供实验依据和理论指导。本文采用磁悬浮感应熔炼技术制备合金铸坯,并经热挤压和多道次热轧成形,成功制备了以Al-Si中间合金取代Al添加的AZ系镁合金板材;采用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）分析表征了合金板材的微观组织结构,采用X射线衍射仪（XRD）和能谱分析手段（EDS）分析了其物相组成,采用电子背散射衍射技术（EBSD）分析了其织构演变,利用电子万能试验机测试了其力学性能;研究了以Al-Si中间合金取代Al添加的AZ系镁合金板材微观组织结构、动态再结晶行为与织构演化,以及力学性能的变化规律,建立了颗粒相增强AZ系镁合金的动态再结晶模型,揭示了Mg₂Si颗粒相增强AZ系镁合金的强韧化机制。本文的主要研究结果如下:（1）Al-Si中间合金及不同初始状态对AZ31镁合金热轧板材的微观组织结构有重要影响。与经铸态直接轧制相比,经预挤压后轧制的Mg-3（Al-Si）-Zn合金板材组织细化程度更高,在显著细化的Mg₂Si相周围形成了由大量超细晶包围正常尺寸晶粒的双尺度混晶组织,平均晶粒尺寸约4.5μm。合金板材均呈现典型的{0002}基面织构,晶界取向差中,小角度晶界占主导地位。添加Al-Si中间合金,并经预挤压后轧制的合金板材抗拉强度达到326 MPa。（2）Mg-6（Al-Si）-Zn合金铸态组织中粗大的Mg₂Si相对Mg₁₇Al₁₂相的形成有一定的抑制作用,经多道次热轧成形后,Mg₂Si相细化至5μm以下,且在细化的Mg₂Si颗粒周围,基体组织显著细化,形成了由大量细小动态再结晶晶粒组成的细晶区,平均晶粒尺寸由13.6μm减小到6.4μm,合金板材呈现出典型的{0002}基面织构,但基面织构强度有所弱化。与Mg-6Al-Zn合金相比,Mg-6（Al-Si）-Zn合金热轧后抗拉强度从324 MPa增加到355 MPa,在合金强度提升的同时,伸长率并没有明显降低。（3）Mg-9（Al-Si）-Zn合金铸态组织中除分布有粗大网状分布的Mg₁₇Al₁₂相之外,还有大量呈粗大汉字状和不规则多边形状的Mg₂Si相。轧制变形时,Mg-9（Al-Si）-Zn合金中细长针状且硬而脆的汉字状Mg₂Si相相比于尺寸粗大的Mg₁₇Al₁₂相更容易被破碎细化,形成显微孔洞,导致塑性急剧恶化。相比于Mg-9Al-Zn合金,Mg-9（Al-Si）-Zn合金轧制板材的室温拉伸应力应变曲线整体有轻微下移,屈服强度和抗拉强度都略有下降。（4）均匀化预处理可以有效改善铸态AZ91镁合金的枝晶偏析,细化Mg₁₇Al₁₂相。多道次小压下量轧制是实现AZ91镁合金累积大塑性变形的有效途径之一,随着道次压下率的减小和轧制道次的增加,晶粒显著细化,且部分Mg₁₇Al₁₂相已经发生轧裂,在组织内部形成微细裂纹。随着道次变形量和轧制道次的增加,边部裂纹宽度和深度均呈现显著增大趋势,组织中析出相由片层状向球状颗粒转变,且粒度更为细小,同时动态再结晶程度显著增加。在室温拉伸变形过程中,微裂纹沿Mg₁₇Al₁₂相和Mg基体的相界面及晶界附近萌生,进一步扩展,导致试样宏观开裂。（5）添加Al-Si中间合金并经热轧成形的AZ系镁合金动态再结晶类型主要有两种:基于小角度晶界持续吸收位错的连续动态再结晶和基于孪晶交叉及形核的孪生动态再结晶。热塑性变形过程中,除了晶界形核外,尺寸较大的Mg₂Si颗粒相（>1μm）还可以通过粒子激发形核机制,促进动态再结晶形核。Al-Si中间合金添加后AZ系镁合金的室温力学性能得到明显改善,Mg₂Si颗粒相增强AZ系镁合金的强化机制主要有两个方面:Mg₂Si颗粒相细化的同时促进了动态再结晶,形成了更多细晶区,从而获得了较强的细晶强化效果;Mg₂Si颗粒相通过阻碍位错运动的位错强化机制,以及位错绕过第二相的Orowan强化机制,实现较强的第二相强化效果。本文针对常规镁合金绝对强度较低的不足,在保持低成本的基础上,通过以Al-Si中间合金取代Al添加,引入Mg₂Si强化相,并结合常规塑性变形工艺,实现了AZ系镁合金力学性能的进一步突破,揭示了Mg₂Si强化相对合金微观组织结构和力学性能的影响机理,提出了基于强化相调控的AZ系镁合金强韧化的具体方法,为低成本高性能镁合金的设计与开发提供了新思路。