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Mg-Al系合金由于其轻质、高性能、低成本等优点在汽车、航空航天等领域有广阔的应用前景,但其较低的强度和塑性变形能力严重限制了其发展。晶粒细化是一种有效的能同时提高Mg-Al系合金的强度和塑性的方法,其中一种重要的方法是通过向熔体中加入中间合金细化剂使Mg-Al系合金晶粒得到有效细化,根据前期研究发现,富含Al3BC相的Al-B-C中间合金是一种有较大应用潜力的Mg-Al系晶粒细化剂。因此,研究Al-B-C中间合金中的A13BC相在铝合金及镁熔体环境中的演变过程对于优化Al-B-C中间合金组织,提高细化效率,理解其细化机理具有重要意义。本文利用场发射扫描电镜(FESEM)、电子探针显微分析仪(EPMA)、X射线衍射仪(XRD)、高倍视频显微镜(HVSM)分析了采用高温液固反应制备的Al-B-C中间合金的微观组织、相组成及其细化行为,研究了制备过程对Al-B-C中间合金微观组织的影响；并观察了Al3BC在镁熔体中的演变过程,及Mn元素对其演变过程的影响；并以Al-B-C中间合金为载体将Al3BC加入镁熔体中,测试了其对AZ91的细化行为及颗粒增强效果。本文的主要研究内容如下：(1) Al-B-C中间合金组织分析及形成机理通过液固反应法制备了系列Al-B-C中间合金。发现B、C含量对高温液固反应制备的Al-B-C中间合金生成物有重要影响。B、C总含量较低时,在B/C比等于或略大于1的合金中只含有α-Al及Al3BC(?)(?),B/C比小于1时,合金中还有Al4C3相生成；B、C总含量的增加后,合金中的B、C元素不能完全与Al反应生成Al3BC相,经球磨制备的Al-5B-5C中间合金中有A13BC、AIB12及Al4C3相生成,未球磨的Al-5B-5C中间合金中主要有α-Al, AlBi2、AlB2及未反应的石墨四种物相。球磨过程主要通过改变石墨的存在形态,增加了其与铝基体的润湿性,有利于Al4C3相的生成,从而促进了产物向Al3BC相的转变。而球磨过程对硼质体的形态不产生影响。球磨过程促进了Al3BC相的生成、有效改善Al-B-C中间合金中Al3BC相的形貌。(2) Al3BC在镁熔体中的演变行为Al3BC在镁熔体中将转变成Al4C3(?)目,在不含有Mn元素的镁熔体中,其表面将部分溶解并生成了纤维状的Al4C3相,B元素以固溶态存在于铝基体内；而当熔体中含有Mn元素时,B将掺杂进Al-Mn相中使Al3BC将完全转变形成Al8Mn5Bx及Al4C3相。(3) Al3BC对镁合金的性能增强作用Al-B-C中间合金对AZ91具有良好的晶粒细化效果,在细化温度为720℃加入0.5%Al-2.5B-2.5C中间合金,AZ91的平均晶粒尺寸由未细化的704μm减小至80μm。 Al3BC在熔体中演变生成的Al4C3相为初晶α-Mg提供异质形核衬底。保温时间使Al3BC向A14C3的转变更加充分,从而使Al-B-C中间合金的细化效果更佳,加入1%Al-2.5B-2.5C中间合金,保温时间由10min延长至30min后,AZ91合金的平均晶粒尺寸由96μm减小至831μm。以Al-B-C中间合金为载体将Al3BC引入镁熔体中,研究了Al3BC粒子对Mg-Al系合金的颗粒增强效果。颗粒增强AZ91镁基复合材料(其中Al3BC加入量为1.8%)与未增强的AZ91合金相比,其拉伸强度由119.2MPa提高到173.7MPa,性能提高了45.7%；在负载20N,转速为200r/min,磨损时间为50min时,质量磨损量由34mg减小至29mg,耐磨性提高了14.7%。