本文在对氟化钪、氧化钪金属热还原的还原反应进行了热力学计算和分析的基础上，提出了采用ScF₃-MF-Mg（Al）热还原法制备Al-Mg-Sc中间合金的新思路；利用热分析技术结合相图资料方法研究了ScF₃-MF-Mg热还原反应机理，采用Freeman-Carrol法和Kissinger法计算了反应级数与反应活化能，并在此基础上进行了还原反应熔盐体系优选；对ScF₃-MF-Mg（Al）热还原法制备Al-Mg-Sc中间合金的新工艺实验条件进行了优化，制备出了含钪量为2％的Al-Mg-Sc中间合金，制备新工艺中钪回收率达80％；利用研制的中间合金制备了Al-5Mg-Sc系列合金，通过对加钪和不加钪的合金组织与性能的对比研究，对Al-5Mg-Sc合金的应用进行了评价。 其热力学计算结果表明，ScF₃与Mg之间的还原反应在热力学上是可行的，而Sc₂O₃与Mg及ScF₃与Al之间的反应是不可行的。制备Al-Mg-Sc中间合金时应采用ScF₃为原料，Mg为还原剂，在过量Al熔体中进行。还原产生的初生态Sc与Al形成稳定的Al₃Sc金属间化合物，从而使金属热还原的Δ_rG_m⁰（T）减少了138KJ／mol，由此增加了反应体系的熵变值，大大提高了金属热还原进行的趋势。在温度为1100K的Al熔体中Mg热还原制备Al-Mg-Sc中间合金，当使用ScF₃为原料且在氟化物熔盐体系中进行时，还原反平衡常数计算值可达6.6×10⁹。 研究了Sc₂O₃-NH₄HF₂固相氟化及ScF₃-Mg热还原机理，利用DTA分析方法研究了ScF₃-Mg热还原反应的热力学及动力学机理。研究结果表明Sc₂O₃与NH₄HF₂分解产生的HF反应生成ScF₃。ScF₃-Mg体系590℃发生ScF₃-Mg（s）固-固还原反应；740℃发生ScF₃-Mg（1）固-液还原反应；ScF₃-LiF-Mg体系在496℃发生ScLiF₄（s）-Mg（s）固-固还原反应；650℃发生（ScF₃-LiF）-Mg（1）液-液还原反应。计算了Mg热还原的动力学参数，其反应活化能E=48.62KJ／mol，反应级数n=1.03。 研究制定了ScF₃-MX熔盐在Al熔体中Mg热还原制备Al-Mg-Sc中间合金的新工艺，研究结果表明新工艺能制备Sc含量大于1.5wt％的Al-Mg-Sc中间合金，最佳的还原反应温度为1100℃，还原时间40min；二次还原后，Sc收率大于80％。 微量Sc在Al和Al-Mg合金中，除少量固溶在基体中。主要以两种析出的Al₃Sc金属间化合物的形式存在。其中一种为合金凝固过程中析出的一次Al₃Sc粒子，起非均质晶核的作用，可强烈细化合金的铸态晶粒组织，并由于细晶强化作用可使Al-Mg合金的强度大大提高。由于在Sc含量较低时，Sc与Mg并不形成金属间化合物，在研究的成分范围内Sc在Mg合金中多以固溶体形式存在。 利用研制的Al-Mg-Sc中间合金制成Al-5Mg-Sc合金，当Sc含量为0.2％时，合金晶粒细化效果不明显；当Sc含量大于0.4％时，铸态合金晶粒得到明显细化，当Sc含量为1.45％时，铸态合金晶粒最细小。表明研制的中间合金是Al-Mg合金的变质剂。