镁合金具有优良的物理和力学性能，在航空航天、汽车、电子器件等行业上的应用有广阔的前景。但镁合金也存在自身的脆性大、强度低、耐蚀性差和高温性能差等缺点。研究表明，通过晶粒细化的方法，可以有效改善镁合金的性能。因此镁合金的细化研究越来越受到人们的关注。 在无可控气氛保护条件下采用粉末原位合成工艺，通过合理选择反应物粉末的配比以及反应温度与时间等参数，成功制备了具有良好界面的Mg-TiB2中间合金。利用XRD、SEM和EDS分析了中间合金的物相组成、微观形貌及微区成分。 以目前应用最为广泛的AZ91D合金为研究对象，选用原位制备的Mg-50％TiB2中间合金和合金元素Ce、Ca、Sr为细化剂，研究了单独添加TiB2以及TiB2与合金元素Ce、Ca、Sr复合添加对合金组织的细化作用及性能的影响，同时也探讨了TiB2和合金元素Ce、Ca、Sr对镁合金的晶粒细化机理。 利用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析和XRD衍射等手段分析了合金的微观组织。结果表明：AZ91D合金的铸态组织由初生相α-Mg和第二相β-Mg17Al12组成，其中第二相的形态主要有骨骼状、块状、颗粒状和层片状等形态，分布在晶界处。TiB2和Ce、Ca、Sr的添加使得AZ91D合金的组织显著细化。在含0.7％TiB2时可获得细小的晶粒组织，使基体合金的平均晶粒尺寸由240μm减小至50μm。另外，TiB2的加入导致β-Mg17Al12相由大块骨骼状的完全离异共晶转变成β相内部存在α-Mg的蜂窝状部分离异共晶，而且β相的尺寸变小、分布更趋弥散。当复合添加TiB2与合金元素Ce、Ca、Sr时，合金的晶粒组织更加细小，其含量分别为0.2％、0.1％、0.1％时，平均晶粒尺寸分别为48μm、46μm、49μm。 TiB2的添加使合金热处理后的力学性能显著提高，但延伸率变化不大。当添加TiB2至0.7％时，合金硬度高达67.5HB。随着0.7wt％TiB2和合金元素Ce、Ca、Sr的复合添加，合金的硬度均有所提高，且当Ce、Ca、Sr添加量分别为0.2wt％、0.1wt％、0.1wt％，合金的硬度值达到最高，合金硬度最高可分别达到68.6、68.8、68.2。研究了合金在3.5％NaCl溶液中的腐蚀规律和腐蚀机理。结果表明，单独添加TiB2时合金的腐蚀性能得到显著改善。复合添加TiB2和Ce对AZ91D合金的耐蚀性有较强的改善作用，而碱土元素Ca、Sr的加入恶化了合金的耐腐蚀性能。Ce的加入产生腐蚀产物膜，净化了合金的熔炼过程都使得合金的耐蚀性进一步提高。而Ca和Sr的加入，降低了合金的腐蚀电位，使得耐蚀性也降低。