镁合金是结构材料中最轻的金属,具有比强度和比刚度高、导热性好、屏蔽电磁干扰能力强及减振、降噪性能好、回收再生性良好等一系列优点。但是,镁合金的机械性能不佳、耐蚀性差、高温蠕变性能差,使其应用受到限制。与镁合金相比,镁基复合材料的比强度和比模量等机械性能显著提高,而且保持了镁的尺寸稳定性好和高阻尼等优点,因而得到越来越广泛的重视和研究。本文采用粉末冶金法成功制备了硼酸镁晶须(Mg2B2O5W)体积百分数为15%的Mg2B2O5W/ZK60复合材料,综合应用了金相分析、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、显微硬度等测试手段,分析了粉末冶金法制备的复合材料在固溶、时效后所引起的对材料显微组织及硬度的影响,并探讨了其时效硬化机理。研究结果表明,Mg2B2O5W/ZK60复合材料的显微组织由基体组织α– Mg、Mg2B2O5W、MgZn2共晶相和锆单质组成。α– Mg为白色长条状或不规则形状的晶粒,MgZn2共晶相产物分布在晶界或枝晶边界,晶须在基体中分布较均匀。同时,复合材料中有ZrH存在。在加入Mg2B2O5W晶须后,复合材料的晶粒大小较ZK60合金晶粒有所减小,且晶粒大小均匀。晶须的加入起到了一定的细化晶粒作用。晶须界面没有发现反应产物的存在。复合材料固溶处理后部分锌被氧化生成ZnO,存在于晶界或枝晶边界富锌区。同时显微组织中仍存在少量MgZn2稳定相,MgZn2相是在烧结过程中就已经形成,在随后的热处理过程中基本没有明显变化。复合材料时效过程中时效强化相为MgZn相。时效硬化曲线呈双峰,Mg2B2O5W的加入没有从根本上上改变ZK60的时效硬化机制,而且Mg2B2O5W的加入、固溶温度的提高都可以加快时效硬化速度。通过对Mg2B2O5W/ZK60复合材料时效后显微组织变化分析,复合材料在170℃时效过程中的再结晶主要以亚晶形核机制形核,再结晶晶核既有镁基体晶粒内部形核也有晶界突出形核,再结晶后形成的组织形状几乎不变。与未加入晶须的ZK60合金相比,粉末冶金法制备Mg2B2O5W/ZK60复合材料的硬度增加了28.0%,Mg2B2O5晶须的加入对ZK60合金起到了显著的增强作用。