高通量连铸连轧工艺是一种新型、高效的铝合金板带材生产工艺。相较于开坯-热轧法,该生产工艺能耗低、流程短、效率高、成本低。5xxx系铝合金具有比强度高、易于加工成形、耐蚀性和焊接性能良好等优点,是汽车制造业的理想材料。镁是5xxx系铝合金的主要合金元素,在合金中主要起固溶强化作用。然而,当其镁含量较高时,结晶温度区间较宽,流动性差,容易产生偏析、夹杂等组织缺陷,不适于采用高通量连铸连轧工艺生产。本文通过微合金化的方法对Al-3Mg-0.5Mn合金进行成分设计,采用DSC、OM、SEM、EDS、XRD、EBSD、显微硬度和拉伸试验、电化学分析、硝酸减重和剥落腐蚀试验等分析手段,研究了合金元素Er、Zr、Cu、Si和Zn对Al-3Mg-0.5Mn合金结晶温度区间、组织、力学性能和腐蚀性能的影响,探究了添加微量元素后形成的第二相粒子对冷轧合金拉伸强度和抗腐蚀性能的影响机理。对实验合金铸态、均匀化态组织及性能的研究结果表明:添加微量的Zr、Si和Cu元素能使铸态合金的晶粒组织得到细化,其中Si的细化效果最为明显,而微量Er和Zn元素的添加并未使铸态合金的晶粒发生明显的细化,但合金内部的树枝亚结构得到了细化。经过460℃×24 h均匀化退火后,Al-3Mg-0.5Mn-0.2Er合金和Al-3Mg-0.5Mn-0.2Zn合金的均匀化效果不理想,仍有较多的共晶相残余。Al-3Mg-0.5Mn合金、Al-3Mg-0.5Mn-0.2Zr合金、Al-3Mg-0.5Mn-0.2Cu合金和Al-3Mg-0.5Mn-0.2Si合金的均匀化效果比较明显,铸态组织中大量的树枝晶偏析消除。铸态和均匀化态合金的物相组成除基体相Al外,主要含有Al₃Mg₂相和Al₆（Fe,Mn）相。微量元素的加入形成了Al₃Er、Al₃Zr、Al₂Cu Mg、Mg₂Si、Mg Zn₂和Mg₃₂（Al,Zn）₄₉等第二相。铸态合金经均匀化退火后,非平衡第二相部分固溶于铝基体中,而Al₃Mg₂相在均匀化退火后大量析出。对冷轧合金微观组织及力学性能的研究结果表明:合金经冷轧处理后金相组织均呈显著的纤维状,Er、Zr、Cu、Si和Zn元素的加入使得纤维状组织得到不同程度的细化。合金经冷轧后晶粒被严重拉长、破裂并沿轧向呈纤维状分布,在纤维组织之间还夹有大量细小的晶粒。晶粒类型主要是小角度晶界的变形晶粒（大于90%）,同时存在一些变形亚结构和少量的再结晶晶粒。冷轧合金中主要含有S织构、Copper织构、Brass织构和Goss织构,其中S织构含量最高,合金元素的加入使变形织构的含量增加。微量元素Er、Zr、Cu、Si和Zn的添加均提高了Al-3Mg-0.5Mn合金的抗拉强度和屈服强度。其中含Cu合金强度提高最明显,其次是含Zr合金,抗拉强度分别提高了31 MPa和27 MPa,屈服强度分别提高了34 MPa和27 MPa。含Er和Zn元素的合金强化机制主要为第二相强化,含Zr、Cu和Si元素的合金强化机制主要为细晶强化和第二相强化。冷轧合金的抗腐蚀性能研究结果表明:除了Si元素外,添加Er、Zr、Cu和Zn元素后,Al-3Mg-0.5Mn合金的自腐蚀电位升高,腐蚀电流密度降低,耐蚀性得到提升。添加微量元素后,对合金的耐晶间腐蚀性能影响不大,质量损失均在1 mg/cm²～2 mg/cm²范围内,属于耐晶间腐蚀合金。冷轧合金剥落腐蚀等级均为P级,表明其未发生剥落腐蚀,耐剥落腐蚀性能良好。通过结果对比分析发现,相对于Al-3Mg-0.5Mn合金,Al-3Mg-0.5Mn-0.2Zn合金的结晶温度区间降低了4.7°C,结晶温度区间仅有17.8°C。这是由于Zn的加入形成了Mg Zn₂和Mg₃₂（Al,Zn）₄₉相,并且消耗了一定的Mg元素,导致合金的结晶温度区间降低。该合金具有良好的力学性能和耐腐蚀性能,综合性能良好。