镁合金是现有金属结构材料中密度最小的轻质结构材料。与其它金属结构材料相比,镁合金具有比强度高、比刚度大、阻尼性能好,电磁屏蔽性能好等一系列优点,在航空航天、汽车、电子、通讯等重要领域都有及其重要的应用价值与广阔的应用前景。ZK60(Mg-Zn-Zr系)镁合金是高强度镁合金系中性能最优的一种合金。但是由于镁合金具有密排六方(HCP)晶体结构,对称性低,滑移系少,塑性变形能力与加工能力差,其应用受到很大的限制。众所周知,细化晶粒是改善镁合金加工性能,提高塑性的一种重要方法。目前细化镁合金晶粒的方法主要有铸造过程中进行变质处理、半固态成形或挤压铸造、剧烈塑性变形等方法。但是这些方法最低只能将镁合金的晶粒细化到0.5~1μm左右,很难细化到纳米级大小。HDDR(氢化-歧化-脱氢-再结合)工艺是一种制备超细晶稀土永磁粉末材料的氢处理新技术。由于镁与氢气反应可以生成氢化镁,并且该反应可逆,因此可以应用HDDR工艺来处理镁合金达到细化晶粒的目的。但是常规方法生成氢化镁的反应需要在高温和高压力下进行,实验要求较高。用高能球磨法产生的机械能可以替代热能成为镁与氢气反应的驱动力,促使反应进行。因而可以将氢化反应与机械球磨法相结合,在室温下得到晶粒为纳米级的氢化镁粉末。本文研究的是ZK60镁合金在氢气下球磨的氢化机理和组织结构演变情况。研究了氢气压力、球料比和球磨转速对ZK60镁合金吸氢动力学的影响,通过XRD、SEM和TEM实验分析球磨过程中材料的组织结构演变规律。通过实验表明,常温时在0.5MPa氢气压力,球料比60:1,球磨转速为375r/min条件下球磨ZK60镁合金粉体颗粒,球磨20小时可以使ZK60镁合金粉末完全氢化。而且通过一系列的对比实验显示,球磨过程中氢气压力越高、球料比越大、球磨转速越快,生成氢化镁速率越快。当ZK60镁合金完全氢化以后,可以得到晶粒大小约为10~20nm纳米晶的氢化镁粉末。