细化晶粒和改善强化相形态分布是提高镁合金综合性能的重要手段。对于AS系镁合金，由于常规凝固条件下生成粗大汉字状Mg2Si相严重恶化其力学性能，本项目在不添加微合金元素的情况下，通过强剪切熔体处理工艺，显著细化AS41合金基体的晶粒大小，630℃下从未搅拌的60μm减小到经过搅拌的15μm，同时间接抑制了Mg2Si相的长大。 通过计算AS系镁合金的凝固过程，发现其主要的相反应是共晶反应L→α-Mg Mg2Si。计算熔体中两相的Jackson因子，依据共晶理论，该反应属于非规则共晶，从而造成Mg2Si相在凝固组织中形态的多样性。Mg2Si在组织中主要有两种分布形态：先共晶Mg2Si和共晶组织中的Mg2Si。 先共晶Mg2Si在熔体中以小平面方式生长，晶体外形受熔体局部热扩散、溶质浓度扩散以及毛细作用的影响很大，对生长环境和杂质浓度敏感。在凝固组织中可见立方体、八面体、漏斗状晶体等不同外形的Mg2Si相，这是由于局部生长环境造成Mg2Si的[100]和[111]方向的相对生长速度不同所致。 实验发现共晶Mg2Si相在AS41合金中表现为连续分布的弯曲片层，厚度约为1μm。根据文献报道，这种弯曲片层的生长机理应为利用晶体缺陷（螺位错或孪晶凹角）生长，但本项目尝试用FIB制样，尚未成功。 由于AS系镁合金中Mg2Si相与基体Mg相具有电位差，为提高镁合金的耐蚀性，本项目开发了一种单相高强Mg-1.5Zn-0.6Zr合金，并研究了该合金在高、低两种浸蚀环境中的腐蚀行为并揭示其机理。研究发现，Mg-1.5Zn-0.6Zr合金表现为单相等轴晶组织特征，具有较高的极限抗拉强度和延伸率。在5%NaCl溶液和Hank’s溶液中，Mg-1.5Zn-0.6Zr合金的降解速率均显著低于AZ91D合金，并表现为显著的均匀腐蚀特征。 此外研究表明，Sc能显著细化Mg-1.5Zn-0.6Zr-xSc合金的平均晶粒尺寸；随着Sc含量的升高，合金中析出物的种类和数量都增大。随着Sc含量的升高，合金的屈服强度升高、延伸率下降、硬度和耐磨性都升高。低含量Sc添加（x 0.2%）可以优化合金的腐蚀行为，而高含量Sc则会恶化合金的腐蚀行为。 在此基础上研究了挤压变形对合金组织和性能的影响。经挤压加工后，Mg-1.5Zn-0.6Zr-0.2Sc合金晶粒得到明显的细化，强塑性硬度都有所提高，腐蚀速率下降。