作为铝合金中最有效的合金化元素,元素Sc的添加会使Al-Mg合金产生质的飞跃,能够有效地改善合金的微观组织和力学性能。将先进加工工艺,搅拌摩擦加工（FSP）,应用于Al-Mg-Sc合金,可以大幅细化合金的晶粒尺寸。但是,鲜有研究者尝试将FSP态合金与形变热处理工艺相结合,以此来继续提升合金的机械性能。本论文以Al-3Mg-0.2Sc合金为研究对象,结合搅拌摩擦加工与传统轧制热处理工艺,详细地研究了合金的微观组织和机械性能在整个过程中的变化规律,旨在提升Al-3Mg-0.2Sc合金的综合力学性能,也为研究开发含钪铝合金提供理论和实验依据。初始试样经过FSP以后,观察样品的截面处,可以发现,沿着搅拌区（stirring zone,SZ）的水平方向TD,合金的晶粒尺寸和晶界特性等显微组织特征相差不大;但是沿着法线方向ND,搅拌区最上部的SZ1区域与SZ3、SZ5、SZ6的显微组织存在明显差别,分析表明这是由于轴肩诱导区的影响而导致的。此外在热机械影响区（thermo-mechanically affected zone,TZ）内部,TZ1晶粒表现为为完全再结晶。TZ2取向差分布以小角度晶界为主,表明TZ2与搅拌针迫使周围材料塑性流动有关。TZ3、TZ4展现出粗大晶粒分布,表明TZ3和TZ4仅仅受到了热循环的影响。利用之前研究者所提出的数学模型判定了在搅拌区内部,连续性动态再结晶是晶粒细化的主要机制。FSP加工后的试样在室温下轧制80%,之后经高温退火后测量其硬度变化。可以发现,FSPed+R80%试样经过330℃退火后,在50 min到130 min的退火区间观察到了硬度峰的存在。随后升高退火温度至400℃,在40 min到130 min的退火区间同样观察到了退火硬化现象,并且硬度峰值提早出现。从Al3Sc粒子等效直径的变化趋势中可以观察到,轧制后Al3Sc粒子的直径略微下降,当合金经过退火后,Al3Sc粒子的直径整体上呈现上升的趋势。尤其是在退火70 min后,粒子尺寸大幅上升。最后在实验现象的基础上将整个过程分为三个阶段来讨论:I阶段以再结晶形核与长大为主,即以亚晶粒的形成、旋转和聚合为主,但是亚晶界附近的Al3Sc粒子会阻碍亚晶界的运动,延缓再结晶所带来的软化效应,宏观表现为I阶段硬度先大幅下降,然后下降速度变缓。II阶段以晶粒长大为主,晶界处的Al3Sc粒子对晶界的钉扎作用已经足够抑制晶界的迁移,表现为材料的硬度上升。最后,对于III阶段而言,当退火时间超过70 min以后,Al3Sc粒子的等效直径明显上升,粗化速率增加,与基体的共格性下降,导致Al3Sc粒子的钉扎效应下降,不足以钉扎晶界的迁移,这就会使材料硬度下降。