铝合金是国民经济生产中应用最广泛的材料之一,晶粒细化作为改善材料强度和塑性的主要途径也是提高铝材质量的重要手段。MgAl₂O₄是Al-Mg合金冶炼过程中常见的氧化物夹杂。MgAl₂O₄由于与Al晶体结构相同,均为面心立方结构（FCC）,并且两者之间晶格错配度较小(f_Al/MgAl2O4=1.11%),被认为是Al基合金的有效形核剂,能起到晶粒细化的作用。但实际工业应用中并未曾采用此种细化剂。部分实验研究表明,高温下Al/MgAl₂O₄界面会发生化学反应,生成Al₂O₃。由于Al₂O₃有着和Al晶体不同的六方紧密堆积型结构和与Al之间较大的晶格错配度,被认为会降低MgAl₂O₄对Al的形核效力,因而不利于对Al的晶粒细化。本文试图通过调控温度和时间两个化学反应动力学因素,探索Al/MgAl₂O₄化学反应条件,并研究在无Al2O3反应产物形成的条件下,Al/MgAl₂O₄的形核行为,观察Al/MgAl₂O₄形核过冷度和形核晶粒择优取向与形核基底的关系,对形核界面的形成机理进行探讨。本研究获得了以下主要结果:1.高保温温度长保温时间（如1200℃,160s）下Al熔体与MgAl₂O₄发生化学反应,在接触界面处生成Al₂O₃,并造成大过冷度的现象。但低保温温度短保温时间（如690℃,60s）下,过冷度较小,并且界面处没有Al₂O₃层的存在,Al在MgAl₂O₄上直接形核。2.过冷度与保温时间和保温温度皆呈正相关关系。在短时间（1min）保温情况下,保温温度对过冷度的影响分成了两个区间,在750℃以下时,保温温度提升过冷度的增幅很大,影响明显,在750℃以上时过冷度增幅趋于平缓,保温温度过冷度曲线形成“厂”字型。3.保温温度对Al结晶取向有影响,保温温度在700℃时择优晶面为（111）和（200）,而800℃样品Al的择优晶面为（311）和（111）,（200）。4.不同保温温度下过冷度的不同和结晶择优取向的不同,是因为熔滴在接触基板时的热应力导致基板表面发生不同程度的微观应变,进而使得形核过冷度和结晶择优取向产生不同。